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EFECTO DEL NITRÓGENO AMONIACAL SOBRE LAS POBLACIONES METANOGÉNICAS EN LA DIGESTIÓN ANAEROBIA
LIOV KAREL BERAUD MARTINEZ
MIGUEL BETANCOURT LOZANO
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
En la primera parte de este estudio de digestión anaeróbica se analizaron los componentes de estructura taxonómica y funcional de cuatro lodos anaeróbicos a través de un enfoque metagenómico y se establecieron relaciones con el componente del origen (caracterización fisicoquímica). Mediante herramientas bioinformáticas y de estadística multivariada se clasificó el potencial de estos lodos para servir como inóculo, identificándose el microbioma anaeróbico más adecuado aquel con una proporción mayor de arqueas metanogénicas acetoclásticas. El lodo seleccionado (preveniente de un digestor comercial que procesa residuos de maíz) fue empleado posteriormente en dos bioensayos de digestión anaeróbica que fueron expuestos a concentraciones de nitrógeno amoniacal total (NAT) para determinar el efecto de NAT sobre el bioproceso metanogénico de biomasas residuales proteicas. Como primer efecto se observó la disminución de la actividad metanogénica del lodo que fue sometido a los incrementos graduales de NAT en comparación al lodo control no expuesto. Sin embargo, en el segundo bioensayo, el lodo que fue expuesto de manera gradual a las concentraciones de NAT, incrementó su actividad metanogénica y no presentó diferencia contra el control. La estructura de los phyla de mayor presencia del lodo expuesto a NAT y el lodo control no se modificó, sólo presentándose ajustes de abundancia relativa en su composición. Otro efecto observado en el lodo expuesto a NAT fue el cambio de abundancia relativa de dos especies en particular, Methanothrix soehngenii, que disminuyó su abundancia, mientras que Methanosarcina mazei la incrementó. En contraste, en el lodo control la primera especie fue la de mayor abundancia y la segunda presentó una abundancia marginal a lo largo de los bioensayos. En el componente funcional y que acompañó a estos cambios, el gen ACSS relacionado a M. soehngenii disminuyó en abundancia relativa y los genes accesorios para metanogénesis metilotrófica incrementaron en el lodo expuesto. Los resultados obtenidos mostraron que los efectos de la concentración de NAT en lodos anaeróbicos modificaron las abundancias relativas de dos especies metanogénicas, infiriéndose una mayor participación de la ruta metilotrófica en la producción de metano respecto a la ruta acetoclástica participante en los lodos no expuestos. En conjunto, los resultados pueden contribuir al manejo biotecnológico de biorreactores anaeróbicos de biomasas residuales altamente proteicas.
08-06-2023
Tesis de doctorado
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Aparece en las colecciones: TESIS DE DOCTORADO EN CIENCIAS (DC)

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