Item


Where nitrite respiration meets electrotrophy: diversity studies and functional characterization of autotrophic bacterial isolates from bioelectrochemical system

Denitrifying biocathodes are used to treat nitrogen contaminated water resources. The present PhD dissertation have been characterized different bacterial families with a relevant role in denitrification process. Different operational conditions were used, different electron acceptors: nitrate and nitrite, and alternative electron donors: organic matter. The use of functional genes as specific target, allowed to identify Bradyrhizobiaceae as a key family in autotrophic denitrification. The dominance of this family were observed using different electron acceptors and also in nitrite and nitrous oxide reduction reactions. Five representative isolates were obtained to determine the role of this bacteria in electrotrophic processes. All of them had the ability to reduce nitrite to nitrogen gas under autotrophic conditions, besides this similar physiological characteristics, only three isolates could reduce nitrite electrochemically. The other two isolates had midpoint potentials associated to biological hydrogen production. The results suggest the interaction between different bacteria in cathodic denitrification.

Els càtodes desnitrificants s’utilitzen per tractar aigües contaminades amb compostos de nitrogen. En la present tesi doctoral, s’han identificat les famílies bacterianes amb un paper rellevant en la desnitrificació. Es van utilitzar diferents condicions d’operació, diferents acceptors d’electrons: nitrat i nitrit; i donadors d’electrons: matèria orgànica. L’ús de marcadors específics per gens funcionals, va permetre identificar la família Bradyrhizobiaceae com a clau en la desnitrificació autotròfica ja que mantenia la seva dominància utilitzant diferents acceptors d’electrons, així com també en els processos de reducció de nitrit i d’òxid nitrós. Es van aïllar cinc bacteris representatius d’aquesta família per determinar la seva capacitat electrotròfica. Tots els aïllats tenien característiques fisiològiques similars: reduir el nitrit a nitrogen gas autotròficament, però només tres aïllats podíen reduir el nitrit electroquímicament. Els altres dos, presentàven pics d’activitat electroquímica associats a la producció biològica d’hidrogen. Suggerint la interacció de diferents bacteris en la desnitrificació en els càtodes.

Universitat de Girona

Manager: Bañeras Vives, Lluís
Other contributions: Universitat de Girona. Institut d’Ecologia Aquàtica
Author: Vilar Sanz, Ariadna
Abstract: Denitrifying biocathodes are used to treat nitrogen contaminated water resources. The present PhD dissertation have been characterized different bacterial families with a relevant role in denitrification process. Different operational conditions were used, different electron acceptors: nitrate and nitrite, and alternative electron donors: organic matter. The use of functional genes as specific target, allowed to identify Bradyrhizobiaceae as a key family in autotrophic denitrification. The dominance of this family were observed using different electron acceptors and also in nitrite and nitrous oxide reduction reactions. Five representative isolates were obtained to determine the role of this bacteria in electrotrophic processes. All of them had the ability to reduce nitrite to nitrogen gas under autotrophic conditions, besides this similar physiological characteristics, only three isolates could reduce nitrite electrochemically. The other two isolates had midpoint potentials associated to biological hydrogen production. The results suggest the interaction between different bacteria in cathodic denitrification.
Els càtodes desnitrificants s’utilitzen per tractar aigües contaminades amb compostos de nitrogen. En la present tesi doctoral, s’han identificat les famílies bacterianes amb un paper rellevant en la desnitrificació. Es van utilitzar diferents condicions d’operació, diferents acceptors d’electrons: nitrat i nitrit; i donadors d’electrons: matèria orgànica. L’ús de marcadors específics per gens funcionals, va permetre identificar la família Bradyrhizobiaceae com a clau en la desnitrificació autotròfica ja que mantenia la seva dominància utilitzant diferents acceptors d’electrons, així com també en els processos de reducció de nitrit i d’òxid nitrós. Es van aïllar cinc bacteris representatius d’aquesta família per determinar la seva capacitat electrotròfica. Tots els aïllats tenien característiques fisiològiques similars: reduir el nitrit a nitrogen gas autotròficament, però només tres aïllats podíen reduir el nitrit electroquímicament. Els altres dos, presentàven pics d’activitat electroquímica associats a la producció biològica d’hidrogen. Suggerint la interacció de diferents bacteris en la desnitrificació en els càtodes.
Document access: http://hdl.handle.net/2072/297797
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Rights: ADVERTIMENT. L’accés als continguts d’aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d’investigació i docència en els termes establerts a l’art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l’autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s’autoritza la seva reproducció o altres formes d’explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d’un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Subject: Tesis i dissertacions acadèmiques
Denitrification
Desnitrificació
Desnitrificación
Autotrophic denitrification
Desnitrificació autotròfica
Desnitrificación autotrófica
Nitrite reduction
Reducció de nitrits
Reducción de nitritos
Denitrifying biocathodes
Biocatodes desnitrificants
Biocatodos desnitrificantes
Electrotrophy
Electrotrofia
Denitrifiers
Desnificadors
Desnitrificadores
574 - Ecologia general i biodiversitat
577 - Bioquímica. Biologia molecular. Biofísica
579 - Microbiologia
Title: Where nitrite respiration meets electrotrophy: diversity studies and functional characterization of autotrophic bacterial isolates from bioelectrochemical system
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: Recercat

Subjects

Authors


Warning: Unknown: write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/lib/php5) in Unknown on line 0