Descripción del proyecto
LAS EMISIONES DE METANO (CH4), SEGUNDO MAS IMPORTANTE GAS DE EFECTO INVERNADERO (GEIS), REPRESENTAN, A DIA DE HOY, UN 18% DEL EFECTO TOTAL DE EMISIONES DE GEIS, SIN EMBARGO, A PESAR DE SU RELEVANCIA MEDIOAMBIENTAL Y DE LAS MAS ESTRICTAS LEGISLACIONES VENIDERAS, EL DESARROLLO DE TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE CH4 EFICACES, ECONOMICAS Y RESPETUOSAS CON EL MEDIO AMBIENTE HA SIDO HASTA EL MOMENTO MUY LIMITADO, EN ESTE CONTEXTO, INCLUSO LAS TECNOLOGIAS FISICO/QUIMICAS MAS AVANZADAS SON ACTUALMENTE COSTOSAS E INEFICACES PARA EL TRATAMIENTO DE LAS EMISIONES DILUIDAS DE CH4 DE FUENTES ANTROPOGENICAS (TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, VERTEDEROS Y GANADERIA INTENSIVA, ENTRE OTROS),LOS MICROORGANISMOS ENCARGADOS DE LA BIODEGRADACION DE CH4, LOS METANOTROFOS, Y MAS EN CONCRETO LOS METANOTROFOS DE TIPO II, SON CAPACES DE DESVIAR EL FLUJO DE CARBONO ASOCIADO A LA ASIMILACION DEL CH4 A LA PRODUCCION INTRACELULAR DE POLIHIDROXIALCANOATOS (PHAS) BAJO CONDICIONES MUY ESPECIFICAS, LOS PHAS SON LOS UNICOS BIOPLASTICOS PRODUCIDOS EN SU TOTALIDAD POR MICROORGANISMOS, QUE PRESENTAN PROPIEDADES MECANICAS Y TERMICAS SIMILARES A LOS POLIESTERES SINTETICOS (POLIETILENO, POLIPROPILENO), ADEMAS DE UNA SERIE DE VENTAJAS FRENTE A ESTOS, COMO SON SU BIODEGRADABILIDAD O SU CAPACIDAD PARA SER PRODUCIDOS A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES, EN ESTE CONTEXTO, LA CO-PRODUCCION DE ESTOS BIOPRODUCTOS DURANTE LA OXIDACION DE CORRIENTES DILUIDAS DE CH4, UN SUSTRATO A COSTE CERO, SE CONVIERTE EN UNA OPCION VIABLE QUE PERMITIRIA MEJORAR LA SOSTENIBILIDAD ECONOMICA DEL PROCESO DE DEGRADACION Y REVALORIZACION DEL GEI,A PESAR DE QUE LAS BIOTECNOLOGIAS HAN DEMOSTRADO DE FORMA CONCLUYENTE SER METODOS DE BAJO COSTE, EFICACES Y RESPETUOSOS CON EL MEDIO AMBIENTE PARA EL TRATAMIENTO DE EMISIONES GASEOSAS ODORIFERAS E INDUSTRIALES, LA APLICACION DE PROCESOS BIOLOGICOS CONVENCIONALES PARA LA ELIMINACION DE CH4 Y SU REVALORIZACION EN BIOPOLIMEROS DE INTERES SE ENCUENTRA HOY EN DIA MUY LIMITADA POR: I) EL POCO CONOCIMIENTO DEL CRECIMIENTO, ESTABILIDAD Y AFINIDAD MICROBIANA POR EL CH4 EN BIORREACTORES; II) EL ESCASO CONOCIMIENTO SOBRE LAS CINETICAS DE BIODEGRADACION DEL CH4 A CONCENTRACIONES TRAZA HABITUALMENTE ENCONTRADAS EN EMISIONES REALES; III) LA FALTA DE INVESTIGACION SOBRE EL USO DE CEPAS PURAS Y/O CULTIVOS MIXTOS, Y DE LAS CONDICIONES OPTIMAS DE CULTIVO DE METANOTROFOS TIPO II PARA LA PRODUCCION DE PHAS A PARTIR DE CH4; IV) LA CARENCIA DE ESTUDIOS SOBRE LAS CINETICAS DE CRECIMIENTO Y LOS RENDIMIENTOS DE ACUMULACION DE BIOPOLIMEROS EN CULTIVOS DE METANOTROFOS TIPO II, ASI COMO SOBRE LA NATURALEZA DE LOS PHAS QUE SE PUEDEN OBTENER BAJO LAS DIFERENTES CONDICIONES DE OPERACION Y PARA LAS DISTINTAS CEPAS/CONSORCIOS; Y V) LA FALTA DE ESTUDIOS SOBRE LA PRODUCCION DE PHAS EN REACTORES OPERADOS EN CONDICIONES SIMILARES A LOS EMPLEADOS A ESCALA INDUSTRIAL,LA INVESTIGACION AQUI PROPUESTA PLANTEA EL DESARROLLO Y OPTIMIZACION DE PROCESOS BIOTECNOLOGICOS ORIENTADOS A LA REDUCCION DE EMISIONES DILUIDAS DE CH4 Y A LA COPRODUCCION DE PRODUCTOS DE ALTO VALOR AÑADIDO COMO LOS PHAS, PARA ELLO SE EVALUARA LA INFLUENCIA DE DIFERENTES PARAMETROS OPERACIONALES TALES COMO PH, TEMPERATURA, RATIOS CH4/O2, SODIO, COBRE, COBRE/HIERRO Y CITRATO; Y SE CARACTERIZARAN LAS COMUNIDADES BACTERIANAS Y SU RESPUESTA A NIVEL DE EXPRESION GENICA BAJO LAS DISTINTAS CONDICIONES, MEDIANTE TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR DE ULTIMA GENERACION TALES COMO LA PCR A TIEMPO REAL O LA SECUENCIACION MASIVA POR HISEQ ILLUMINA, GASES DE EFECTO INVERNADERO\METANO\BIORREACTORES\METANÓTROFOS\POLIHIDROXIALCANOATOS