Spatial distribution of some microbial trophic groups in a plug-flow-type anaerobic bioreactor treating swine manure.

Talbot, G., Roy, C.S., Topp, E., Kalmokoff, M.L., Brooks, S.P.J., Beaulieu, C., Palin, M.-F., et Massé, D.I. (2010). « Spatial distribution of some microbial trophic groups in a plug-flow-type anaerobic bioreactor treating swine manure. », Water Science and Technology, 61(5), p. 1147-1155. doi : 10.2166/wst.2010.014  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La digestion anaérobie du fumier de porc résulte de l’action d’un consortium d’espèces microbiennes qui comprend notamment des espèces productrices d’acides gras volatils (AGV), des espèces dégradant les AGV et des espèces méthanogènes. Nous avons examiné la distribution de cinq groupes phylogénétiques par digestion séquentielle de fumier de porc dans un bioréacteur anaérobie à écoulement piston constitué de huit cuves en série. Pour la quantification, nous avons eu recours à la PCR en temps réel à transcription inverse (RT-Q-PCR) et ciblé l’ARNr 16S des Clostridium (groupe XIVa), Peptostreptococcus, Syntrophomonas, Methanosaeta et Methanosarcina. Les espèces de Peptostreptococcus et Clostridium productrices d’AGV ont surtout été trouvées dans les compartiments où ont lieu l’hydrolyse et l’acidogenèse. La distribution spatiale des méthanogènes acéticlastiques Methanosaeta et Methanosarcina dans le bioréacteur n’était pas en corrélation avec l’activité méthanogène. Les espèces du genre Syntrophomonas dégradant les AGV étaient plus abondantes dans les compartiments à forte activité méthanogène. Les analyses statistiques multivariables des données de RT-Q-PCR ont permis de mieux comprendre la distribution des divers groupes trophiques dans le bioréacteur. La distribution des Clostridia, Peptostreptococci et Syntrophomonas correspondait à ce qui est connu de leurs fonctions métaboliques, mais les méthanogènes acéticlastiques n’étaient apparemment pas liés au stade de la méthanogenèse des derniers compartiments, ce qui laisse supposer que les méthanogènes hydrogénotrophes étaient les principaux producteurs de méthane dans le bioréacteur de l’étude. Il est toutefois possible que les méthanogènes acéticlastiques interviennent dans les compartiments où s’opère l’hydrolyse/l’acidogenèse.