Comunidades microbianas en digestores anaeróbicos Durante la última década la producción de biogás a partir de materiales orgánicos y residuos ha aumentado continuamente con el propósito de reducir la emisión de gases de efecto invernadero resultante del uso de fuentes de energía fósiles, y también para maximizar el aprovechamiento energético de sustratos renovables. El metano es el componente energético del biogás y es el producto final de la degradación microbiana de materia orgánica en condiciones anaerobias. Los estudios para optimizar la producción de biogás a partir de materiales renovables se centraron inicialmente en la elección del sustrato y en el desarrollo de las condiciones operativas. Sin embargo, hoy es creciente e indispensable el estudio de la estructura y la actividad de la comunidad microbiana involucrada ya que la misma es crítica en la formación de biogás. Los microorganismos clave en el proceso de formación de biogás son los metanógenos. Esta es una capacidad metabólica limitada a los miembros del dominio Archaea y, dentro de este ámbito, al phylum Euryarchaeota. Metanogénesis El gas metano se produce en la naturaleza como proceso esencial en el ciclo biogeoquímico del carbono. La biósfera contiene extensos ambientes anóxicos en los que microorganismos convierten la materia orgánica en metano y dióxido de carbono, las formas más reducida y oxidada del carbono, respectivamente. Este proceso ocurre en el rumen de bovinos, en vertederos, en sedimentos de agua dulce y ríos, arrozales, fuentes hidrotermales, sedimentos marinos costeros, aguas subterráneas y en digestores anaerobios. En éstos se produce el biogás, compuesto principalmente de metano, dióxido de carbono y bajos niveles de sulfuro de hidrógeno y amoníaco. El digestado o residuo estabilizado resultante, se puede aplicar como acondicionador del suelo y nutriente para plantas, lo que contribuye a reciclar los nutrientes y reduce el uso de otros fertilizantes minerales de nitrógeno dado que el tratamiento anaeróbico convierte el nitrógeno ligado orgánicamente en amonio, más disponible para las plantas. El proceso bioquímico de la metanogénesis implica la hidrólisis enzimática de sustratos complejos por exoenzimas hidrolíticas producidas por bacterias. Los productos de menor peso molecular son sustrato de una gran variedad de bacterias fermentativas y productoras de hidrógeno. En esta etapa se producen el dióxido de carbono, acetato, formiato, hidrógeno, alcoholes, ácidos grasos volátiles y amoníaco. Los ácidos grasos de cadena corta se convierten posteriormente en acetato, hidrógeno y dióxido de carbono. Estas convesriones son de naturaleza endergónica y sólo se puede realizar en asociación sintrófica con archaes metanogénicas, las cuales remueven estos productos generando metano. La transformación final de la biomasa en anaerobiosis es realizada por procariotas pertenecientes al dominio Archaea. De esta manera, las archaeas metanogénicas dependen de la oxidación de la materia orgánica de los grupos hidrolíticos y acidogénicos tanto para su crecimiento como para la generación de metano.