Published June 1, 2018
| Version v1
Publication
Open
Molecular Detection of Biogenic Bacteria During Biogas Production Using Domestic Feed Stock
Description
Thesearch for a sustainable and environmental friendly energy has resulted to thedevelopment of an alternative renewable energy such as biogas. The objective ofthis work was to identify the presence of methanogenic bacteria in a short-termoperated biogas reactor fed with kitchen waste by PCR-amplification of themethyl coenzyme M reductase (mcrA). Household organic waste wasobtained from Bells University of Technology canteen while pig manure thatserved as the inoculum was obtained from a pig farm. Three replicate sampleswere taken every week and analysed for changes in the physico-chemicalparameters to determine their effects on the rate of biogas production. Resultsobtained showed that the % moisture and carbon contents, before and afterfermentation, were reduced from 88% to 80% and16.7% to 12.5%, while % nitrogen content increased from 1.20% to 1.70%. Themean weekly biogas production ranged from 27.4 ml to 147 ml at 4 weeks and 6weeks, respectively. Methyl coenzyme M reductase(mcrA) gene, which codes for the enzyme thatcatalyse the terminal step in methane production during the anaerobicfermentation of biomass, was amplified both inthe methanogenic bacteria and transformed E.coli with the fragment size of 500 bp.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لقد أدى البحث عن طاقة مستدامة وصديقة للبيئة إلى تطويرطاقة متجددة بديلة مثل الغاز الحيوي. كان الهدف من هذا العمل هو تحديد وجود البكتيريا المولدة للميثان في مفاعل غاز حيوي يعمل على المدى القصير ويتغذى على نفايات المطبخ عن طريق تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل لإنزيم ميم المختزل (mcrA). تم الحصول على النفايات العضوية المنزلية من مقصف جامعة بيلز للتكنولوجيا بينما تم الحصول على روث الخنازير الذي تم استخدامه كقاح من مزرعة خنازير. تم أخذ ثلاث عينات مكررة كل أسبوع وتحليلها للتغيرات في المعلمات الفيزيائية والكيميائية لتحديد آثارها على معدل إنتاج الغاز الحيوي. أظهرت النتائج أن نسبة الرطوبة ومحتويات الكربون، قبل وبعد التخمير، انخفضت من 88 ٪ إلى 80 ٪ و 16.7 ٪ إلى 12.5 ٪، في حين زاد محتوى النيتروجين من 1.20 ٪ إلى 1.70 ٪. تراوح متوسط إنتاج الغاز الحيوي الأسبوعي من 27.4 مل إلى 147 مل في 4 أسابيع و 6 أسابيع على التوالي. تم تضخيم جين اختزال إنزيم الميثيل م (mcrA)، الذي يرمز للإنزيم الذي يحلل الخطوة النهائية في إنتاج الميثان أثناء التخمير اللاهوائي للكتلة الحيوية، في كل من البكتيريا المولدة للميثان وتحويل الإشريكية القولونية بحجم شظية 500 نقطة أساس.Translated Description (French)
La recherche d'une énergie durable et respectueuse de l'environnement a abouti au développement d'une énergie renouvelable alternative telle que le biogaz. L'objectif de ce travail était d'identifier la présence de bactéries méthanogènes dans un réacteur à biogaz à court terme alimenté en déchets de cuisine par amplification PCR de la théméthyl coenzyme M réductase (mcrA). Les déchets organiques ménagers provenaient de la cantine de l'Université de technologie de Bells, tandis que le fumier de porc qui servait d'inoculum provenait d'une exploitation porcine. Trois échantillons répétés ont été prélevés chaque semaine et analysés pour déterminer les changements dans les paramètres physico-chimiques afin de déterminer leurs effets sur le taux de production de biogaz. Les résultats obtenus ont montré que les teneurs en % d'humidité et en carbone, avant et après la fermentation, étaient réduites de 88 % à 80 % et de 16,7 % à 12,5 %, tandis que la teneur en % d'azote augmentait de 1,20 % à 1,70 %. La production hebdomadaire moyenne de biogaz variait de 27,4 ml à 147 ml à 4 semaines et 6 semaines, respectivement. Le gène de la méthyl coenzyme M réductase(mcrA), qui code pour l'enzyme qui catalyse l'étape terminale de la production de méthane pendant l'anaérobicfermentation de la biomasse, a été amplifié à la fois dans les bactéries méthanogènes et transformé E. coli avec la taille des fragments de 500 pb.Translated Description (Spanish)
La búsqueda de una energía sostenible y respetuosa con el medio ambiente ha dado como resultado el desarrollo de una energía renovable alternativa como el biogás. El objetivo de este trabajo fue identificar la presencia de bacterias metanogénicas en un reactor de biogás de corto plazo alimentado con residuos de cocina mediante amplificación por PCR de la metil coenzima M reductasa (mcrA). Los residuos orgánicos domésticos se obtuvieron de la cantina de la Universidad Tecnológica de Bells, mientras que el estiércol de cerdo que sirvió como inóculo se obtuvo de una granja de cerdos. Se tomaron tres muestras repetidas cada semana y se analizaron en busca de cambios en los parámetros físico-químicos para determinar sus efectos sobre la tasa de producción de biogás. Los resultados obtenidos mostraron que el % de humedad y contenido de carbono, antes y después de la fermentación, se redujo del 88% al 80% y del 16,7% al 12,5%, mientras que el % de contenido de nitrógeno aumentó del 1,20% al 1,70%. La producción semanal temática de biogás varió de 27,4 ml a 147 ml a las 4 semanas y 6 semanas, respectivamente. El gen de la metil coenzima M reductasa(mcrA), que codifica la enzima que cataliza el paso terminal en la producción de metano durante la fermentación anaeróbica de la biomasa, se amplificó tanto en la bacteria metanogénica como en E. coli transformada con un tamaño de fragmento de 500 pb.Files
article_16312_77df8e4d1b73b7d20fd98078e9849d93.pdf.pdf
Files
(242.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:2a0c564e423362593384aad20fd04317
|
242.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكشف الجزيئي عن البكتيريا الحيوية أثناء إنتاج الغاز الحيوي باستخدام مخزون الأعلاف المنزلية
- Translated title (French)
- Détection moléculaire de bactéries biogènes pendant la production de biogaz à l'aide de stocks d'aliments pour animaux domestiques
- Translated title (Spanish)
- Detección molecular de bacterias biogénicas durante la producción de biogás utilizando materias primas domésticas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2895979708
- DOI
- 10.21608/eajbsg.2018.16312
References
- https://openalex.org/W1699172361
- https://openalex.org/W2015086374
- https://openalex.org/W2024397118
- https://openalex.org/W2042775758
- https://openalex.org/W2076978219
- https://openalex.org/W2134889671
- https://openalex.org/W2183377693