Modelizado metabólico del proceso de digestión anaeróbica y optimización de la producción de biogás mediante herramientas bioinformáticas

Abstract

En los últimos años, el proceso de digestión anaeróbica ha ganado interés por su potencial bioenergético para la producción de biogás. Dada la complejidad del sistema, resulta relevante conocer el metabolismo de los microorganismos que intervienen en el proceso para poder direccionar los recursos celulares a la producción de biogás. En este trabajo se presentan los resultados preliminares del modelizado metabólico del proceso de digestión anaeróbica. El modelo de comunidad se construyó empleando el enfoque de compartimentalización y crecimiento balanceado, a partir de 6 modelos metabólicos reducidos depurados. La optimización del modelo se llevó a cabo mediante Análisis de balance de flujos y los resultados obtenidos se contrastaron con resultados experimentales publicados y simulaciones de otro modelo de la bibliografía. El modelo propuesto y la metodología empleada en este trabajo logró predecir las tasas de producción de metano y dióxido de carbono a diferentes diluciones con una buena exactitud teniendo en cuenta la complejidad del proceso. Además, mediante el cálculo de los flujos intracelulares y de comunidad, se logró dilucidar los procesos bioquímicos que ocurren dentro de la comunidad. Este tipo de modelo aportará un mayor conocimiento de lo que ocurre microscópicamente y, con ello, permitirá definir estrategias para la optimización y control del proceso.