Mikrobielle Diversität in einer biogas-produzierenden Kofermentation von Maissilage und Rindergülle

Die Effizienz von Biogasreaktoren hangt in wesentlichem Mase von der Substratverwertung durch die beteiligte Mikroflora ab. Die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft ist jedoch bislang nur oberflachlich charakterisiert. In dieser Studie wird daher eine Ubersicht uber die mikrobielle Diversitat in einem biogas-produzierenden Ruhrkesselreaktor (CSTR) wahrend der Kofermentation von Maissilage und Rindergulle gegeben. Die Analyse er-folgte anhand zweier 16S rDNA Bibliotheken jeweils spezifisch fur methanogene Archaea (81 Klone) und fermentative Bacteria (118 Klone). Der CSTR wies eine hohe Diversitat innerhalb der methanogenen Archaea auf. Aus der Ordnung Methanomicrobiales wurden acht OTU nachgewiesen, fur die Ordnung Methanosarcinales drei OTU und fur die Ordnung Methanobacteriales zwei OTU. Eine weitere OTU wies eine deutliche genetische Distanz zu den bekannten taxonomischen Ordnungen auf. Die Ordnung Methanococcales wurde nicht detektiert. Die meisten OTU (71 %) konnten in Verwandtschaft zu hydrogenotrophen Methanbildnern wie Methanoculleus bourgensis , Methanobrevibacter ruminantium , Methanospirilllum hungatei und Methanocorpusculum parvum gesetzt werden. Acetat-verwertende Archaea wurden mit 3 OTU verwandt zu Methanosarcina barkeri und Methanosaeta concilii detektiert. Innerhalb der Domane Bacteria wurde eine hohe Diversitat unter den Vertretern der Phyla Firmicutes (27 OTU) und Bacterioidetes (13 OTU) festgestellt. Ebenso wurden mehrere OTU der Phyla Proteobacteria (4 OTU), Spirochaetes (2 OTU), Fibrobacteres (1 OTU) und Chloroflexi (1 OTU) detektiert. 10 OTU konnten nicht taxonomisch eingeordnet werden. Die Dominanz von OTU verwandt mit H 2 -konsumierenden Methanbildnern in der Archaea -spezifischen 16S rDNA Bibliothek sowie deren grose Diversitat sind Indizien fur eine verstarkte Bildung von Methan durch Oxidation von CO 2 .