Arqueas que producen metano: nuevas claves para estudiarlas
Los biodigestores son sistemas de tratamiento de residuos sólidos que utilizan microorganismos para descomponer materia orgánica en ausencia de oxígeno. Estos residuos pueden provenir de distintos procesos agroindustriales, e incluyen estiércol, restos de alimentos, u otros subproductos. Como resultado de este proceso se genera biogás, una mezcla de gases que puede ser aprovechada como fuente de energía.
Entre los microorganismos que participan en este proceso se encuentran las arqueas, un grupo de microorganismos diferente de las bacterias. Algunas arqueas son capaces de producir metano y cumplen una función fundamental en la última etapa de la generación de biogás. Se las conoce como arqueas metanogénicas.
Un nuevo trabajo publicado en Journal of Applied Microbiology estudió la diversidad de estas arqueas metanogénicas en biodigestores de escala real de diferentes partes del mundo y mostró que las herramientas moleculares utilizadas habitualmente para detectarlas no necesariamente permiten identificar a todos los grupos presentes.
La investigación fue realizada por Cecilia Callejas, de la Facultad de Ingeniería de la Udelar, Patricia Bovio, del Instituto Tecnológico Regional Centro Sur de UTEC, y Claudia Etchebehere, del Laboratorio de Ecología Microbiana del Instituto Clemente Estable.
¿Podemos detectar toda la diversidad?
Para conocer qué microorganismos están presentes en los biodigestores, una de las estrategias consiste en buscar el gen mcrA, que es un gen clave asociado a la producción de metano. Sin embargo, los métodos utilizados para detectar este gen no reconocen necesariamente de la misma manera a los distintos grupos de arqueas metanogénicas.
Para estudiar esta cuestión, el equipo analizó 113 genomas de arqueas obtenidos a partir de 109 biodigestores de escala real que procesaban diferentes tipos de residuos localizados en diferentes partes del mundo. A partir de estos datos, evaluaron seis conjuntos de cebadores utilizados habitualmente en técnicas de PCR cuantitativa.
Los resultados mostraron diferencias en la detección de arqueas metanogénicas de acuerdo a los cebadores utilizados: algunos permiten detectar una mayor diversidad de arqueas, mientras que otros presentan sesgos y detectan principalmente determinados grupos. Esto significa que algunas arqueas metanogénicas pueden quedar subrepresentadas o incluso pasar inadvertidas.
Una mejor mirada a los microorganismos del biogás
El trabajo aporta información para seleccionar y mejorar las herramientas moleculares utilizadas para estudiar estas comunidades microbianas.
Conocer con mayor precisión qué microorganismos están presentes en los biodigestores permite comprender mejor cómo funcionan estos sistemas y cómo monitorear los procesos que llevan a la producción de biogás.
La investigación también destaca el valor de la colaboración entre instituciones uruguayas: el estudio reúne capacidades de la Universidad de la República, el Instituto Clemente Estable y UTEC para investigar microorganismos que cumplen un papel clave en la generación de energía a partir de materia orgánica.
Fuente: MEC.