“Aislamiento de bacterias formadoras de ácido propanoico, butírico y acético en plantas de biogás”

Katharina Gabriela Cibis ∗, Armin Gneipel, Helmut König

Fuente

En las plantas de biogás, a partir de compuestos simples podemos obtener metano, un gas inflamable con el que obtenemos energía de su combustión. Este proceso lo llevan a cabo bacterias en cuatro etapas en las cuales actúan grupos bacterianos diferentes:

• Hidrólisis. (Bacterias Hidrolíticas)
• Acidogénesis. (Bacterias acidogénicas)
• Acetogénesis. (Bacterias acetogénicas)
• Metanogénesis. (Arqueas metanogénicas)

Gracias a este hecho, muchas industrias han utilizado a estas bacterias para la obtención de metano a partir de desechos orgánicos, como ocurren en plantas de tratamiento de aguas residuales, obteniendo así energía para su autoabastecimiento.

El proceso se realiza en varias etapas, aunque la etapa más importante es la producción del metano en biorreactores anaeróbicos (ausencia de oxígeno) ya que estas bacterias son incapaces de vivir en medios oxigenados. Además, debemos tener en cuenta que las condiciones en estos biorreactores deben estar bien controladas, pues una pequeña perturbación, por ejemplo el pH, puede producir una disminución del rendimiento de la producción de metano.

Tras la obtención del metano en los biorreactores se produce su combustión, y el calor desprendido es el utilizado para generar energía en el cogenerador. Una parte de esta energía pasa al suministro público y otra pequeña parte para el autoabastecimiento de la planta.

Proceso general de obtención de energía por combustión de biogás. Fuente.

Procedimiento.

En este estudio se obtuvieron muestras de tres plantas de biogás alemanas mesófilas (temperatura óptima de crecimiento microbiano está entre 15-35ºC), una planta termofílica, y dos biorreactores mesófilos de biogás.

El objetivo era aislar las bacterias productoras de ácido. Los cultivos enriquecidos mesófilos y termófilos fueron incubados a 39 y a 54 ºC respectivamente. Se procedió al análisis e identificación de las bacterias presentes.

Después de la investigación de seis colonias, estas fueron sometidas a diferentes tests fisiológicos.

Resultados.

Tras la obtención de los análisis encontramos diferencias en las poblaciones microbianas que aparecían en las distintas plantas de biogás, esto es debido a las diferentes condiciones de trabajo (temperatura, presión, etc.), que son los factores determinantes que impiden el crecimiento de determinadas poblaciones sensibles a la temperatura o a altas presiones.  

El resultado de la asimilación de sustratos de las diferentes colonias cultivadas a diferentes temperaturas nos revela información acerca de las comunidades bacterianas que existen y nos permite clasificarlas en los siguientes grupos:

1.- Uso de carbohidratos y fermentación de productos primarios.

2.- Uso de carbohidratos.

3.-Uso de oligosacáridos y monosacáridos así como productos primarios de la fermentación.

4.- Uso de aminoácidos.

5.- Uso de ácidos y H2/CO2.

Conclusión.

Estas investigaciones dilucidaron nuevos descubrimientos en la degradación anaerobia microbiana de biomasa en plantas de biogás. La caracterización fisiológica reveló la habilidad de las colonias de formar acetato, propionato y butirato por conversiones de polímeros y metabolitos durante la degradación anaeróbica microbiana.

Componentes del grupo:

Adrián Tejero Pérez

Dilyan Timurov Glozhenski

Luis Chimeno Moral

Juan José Esteve Moreno

Pilar María Granado García

Bibliografía:

Cibis KG, Gneipel A, König H.

“Isolation of acetic, propionic and butyric acid-forming bacteria from biogas plants”

Institute of Microbiology and Wine Research (IMW), Johannes Gutenberg-Universität of Mainz, Johann-Joachim-Becherweg 15, 55128 Mainz, Germany.
J Biotechnol. 2016 Feb 20;220:51-63. doi: 10.1016/j.jbiotec.2016.01.008. Epub 2016 Jan 15.