Estudio comparativo de la eliminación de CH4 acoplada a la producción de ectoína en cultivos de Methylomicrobium alcaliphilum 20Z y cultivos mixtos

Abstract

La investigación planteada evaluó la posibilidad de valorizar corrientes diluidas de metano (CH4) en más de un producto de alto valor añadido de manera simultánea como son la ectoína, polihidroxialcanoatos (PHAs) y exopolisacáridos (EPSs). Para ello se operaron 2 reactores de columna de burbujeo, uno inoculado con Methylomicrobium alcaliphilum 20 Z (R1), y otro con un consorcio metanótrofo halotolerante (R2). Se evaluó el efecto de dos concentraciones de magnesio: 0.2 g Mg2+ L-1 (condición 1) y 0.02 g Mg2+ L-1 (condición 2) para comprobar cómo este nutriente específico afectaba a la producción de ectoína, PHAs y EPSs, así como a la degradación de CH4. Los resultados mostraron que la presencia de Mg2+ fue determinante en la producción de los tres compuestos. Las altas concentraciones de Mg2+ favorecieron la producción de ectoína, con valores en la condición 1 de 94.5 ± 18.2 y 73.2 ± 6.3 mg ectoína g biomasa-1 en M. alcaliphilum 20Z y el consorcio metanótrofo, respectivamente, siendo casi el doble que en la condición 2. La producción de EPSs también se vio favorecida por las altas concentraciones de Mg2+, con valores en la condición 1 de 2150 ± 357 y 2300 ± 608 mg EPSs L-1 en M. alcaliphilum 20Z y el consorcio metanótrofo, respectivamente, el doble de concentración que en la condición 2. Un resultado opuesto se obtuvo para la acumulación de PHAs en el consorcio metanótrofo, cuya acumulación se vio favorecida por las bajas concentraciones de Mg2+ de la condición 2, obteniéndose 1.4 ± 0.3 mg PHB g biomasa-1 con 0.2 g Mg2+ L-1 comparado con 2.1 ± 0.3 mg PHB g biomasa-1 con 0.02 g Mg2+ L-1. La eliminación de CH4 no se vio afectada por la concentración de Mg2+. Estos resultados respaldan la viabilidad técnica de una nueva generación de biorrefinerías de GEI basadas en metanótrofos extremófilos capaces de generar valor a partir de la mitigación del metano