Influencia de las fuerzas hidrodinámicas en la adherencia bacteriana electroactiva en los ánodos de celdas de combustible microbianas
Autores: Godain, Alexiane; Vogel, Timothy M.; Fongarland, Pascal; Haddour, Naoufel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Influencia de las fuerzas hidrodinámicas en la adherencia bacteriana electroactiva en los ánodos de celdas de combustible microbianas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Investigación
Esfuerzo cortante
Comunidades microbianas
Biopelículas anódicas
Bacterias electroactivas
Fuerzas hidrodinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación examinó el papel de la tensión de corte en el desarrollo dinámico de comunidades microbianas dentro de biopelículas anódicas en celdas de combustible microbianas de cámara única (MFC). La adhesión bacteriana a las superficies, a menudo considerada como un paso crucial en la formación de biopelículas, podría contribuir significativamente a la selección de bacterias electroactivas (EAB). Está bien establecido que las fuerzas hidrodinámicas, particularmente las fuerzas de corte, tienen una profunda influencia en la adhesión bacteriana. Este estudio postula que la tensión de corte podría seleccionar EAB en el ánodo durante la fase de adhesión al desprender no EAB. Para examinar esta hipótesis, se construyeron reactores de MFC equipados con una cámara de tensión de corte, creando una tensión de corte específica en el ánodo. La progresión de la adhesión bajo varias condiciones de tensión de corte (1, 10 y 50 mPa) se comparó con un MFC de control sin tensión de corte. La estructura de la comunidad microbiana se evaluó utilizando secuenciación del gen 16S ARNr (rrs), y el porcentaje de cobertura de biopelícula se analizó utilizando microscopía de fluorescencia. Los resultados indican un impacto significativo de la tensión de corte en la abundancia relativa de EAB específicas, como , que fue mayor (hasta un 30%) bajo alta tensión de corte que bajo baja tensión de corte (1%). Además, se observó que la tensión de corte disminuyó el porcentaje de cobertura de biopelícula en la superficie anódica, lo que sugiere que el aumento en la abundancia relativa de EAB específicas ocurre a través del desprendimiento de otras bacterias. Estos resultados ofrecen información sobre la competencia bacteriana durante la formación de biopelículas y proponen que la tensión de corte podría ser utilizada para seleccionar EAB específicas y mejorar la electroactividad de las biopelículas anódicas. Sin embargo, se requieren investigaciones adicionales para explorar más a fondo los efectos de la tensión de corte en biopelículas maduras.
Descripción
Esta investigación examinó el papel de la tensión de corte en el desarrollo dinámico de comunidades microbianas dentro de biopelículas anódicas en celdas de combustible microbianas de cámara única (MFC). La adhesión bacteriana a las superficies, a menudo considerada como un paso crucial en la formación de biopelículas, podría contribuir significativamente a la selección de bacterias electroactivas (EAB). Está bien establecido que las fuerzas hidrodinámicas, particularmente las fuerzas de corte, tienen una profunda influencia en la adhesión bacteriana. Este estudio postula que la tensión de corte podría seleccionar EAB en el ánodo durante la fase de adhesión al desprender no EAB. Para examinar esta hipótesis, se construyeron reactores de MFC equipados con una cámara de tensión de corte, creando una tensión de corte específica en el ánodo. La progresión de la adhesión bajo varias condiciones de tensión de corte (1, 10 y 50 mPa) se comparó con un MFC de control sin tensión de corte. La estructura de la comunidad microbiana se evaluó utilizando secuenciación del gen 16S ARNr (rrs), y el porcentaje de cobertura de biopelícula se analizó utilizando microscopía de fluorescencia. Los resultados indican un impacto significativo de la tensión de corte en la abundancia relativa de EAB específicas, como , que fue mayor (hasta un 30%) bajo alta tensión de corte que bajo baja tensión de corte (1%). Además, se observó que la tensión de corte disminuyó el porcentaje de cobertura de biopelícula en la superficie anódica, lo que sugiere que el aumento en la abundancia relativa de EAB específicas ocurre a través del desprendimiento de otras bacterias. Estos resultados ofrecen información sobre la competencia bacteriana durante la formación de biopelículas y proponen que la tensión de corte podría ser utilizada para seleccionar EAB específicas y mejorar la electroactividad de las biopelículas anódicas. Sin embargo, se requieren investigaciones adicionales para explorar más a fondo los efectos de la tensión de corte en biopelículas maduras.