| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| BIOPROSPECCIÓN DEL POLIEXTREMÓFILO FOTOSINTÉTICO GALDIERIA SULPHURARIA PARA ASTROBIOLOGÍA Y BIOTECNOLOGÍA: IMPLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS EN TIERRA Y ASTROBIOLÓGICAS EN LA TERRAFORMACIÓN Y BÚSQUEDA DE VIDA EN MARTE | | Autor/a | Granada Torres, Carlos Arturo | | Departamento | Automática | | Director/a | Restrepo Parra, Elisabeth | | Fecha de depósito | 19-06-2026 | | Periodo de exposición pública | 20 de junio a 3 de julio de 2026 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Modalidad | Presencial | | Programa | Investigación espacial y astrobiología (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | Resumen (español)
La presente tesis, titulada “Bioprospección del poliextremófilo fotosintético Galdieria sulfuraria para astrobiología y biotecnología: Implicaciones biotecnológicas en Tierra y astrobiológicas en la terraformación y búsqueda de vida en Marte”, integra investigación de campo, ensayos experimentales y simulaciones computacionales para evaluar el potencial biotecnológico y astrobiológico de G. sulfuraria.
Se realizó bioprospección en fuentes termales del Volcán Nevado del Ruíz (Colombia), donde se aislaron G. sulfuraria y Sulfolobus, identificando estos sitios como análogos terrestres relevantes para Arsia Mons y Noctis Volcano en Marte. Metodológicamente, se introdujo la innovación SHP (Heterotrofia – Fotoinducción Secuencial), reemplazando la fase de dilución del esquema SHDP, con beneficios en eficiencia, menor pérdida de biomasa y aceleración de la fase exponencial. Se validó además el uso de vinazas (40 °Brix) como sustrato sin dilución, mostrando crecimiento exitoso, acumulación de ficocianina, y depuración significativa (reducción de DBO₅, DQO y nutrientes), lo que constituye una propuesta de valorización de residuos y biorrefinería.
En el componente computacional se implementó un modelo Montecarlo en una rejilla de 32×32 nodos con poblaciones iniciales al 10% de capacidad máxima, realizando 500 simulaciones independientes. Cada individuo presentó tiempo de vida limitado y reproducción dependiente de nutrientes, irradiancia y condiciones ambientales. El modelo multiplicativo de μ_max incluyó factores de CO₂ (considerando 95% de CO₂ atmosférico marciano = 7 mbar y corrección por la Ley de Henry), pH = 3.5 y irradiancia atenuada por la protección subsuperficial (99% de UVC/UVB atenuada). La temperatura se modeló a partir de MCD, con umbrales de crecimiento >18 °C y promedios de 28.9 °C (Arsia) y 23.3 °C (Noctis). Se incorporó un parámetro de adaptación incremental (10% → 100%) por generación (Rossoni & Weber, 2019).
Los resultados mostraron que G. sulfuraria requeriría ~239 días para adaptarse en Arsia Mons y ~305 días en Noctis Volcano; tras la adaptación, alcanzaría crecimiento máximo en 36 y 44 días respectivamente. Estos hallazgos sugieren una colonización inicial más rápida en Arsia y un mayor potencial astrobiológico a largo plazo en Noctis. Cabe destacar que el fotobiorreactor BIORREM-T fue diseñado y construido como plataforma experimental, pero no se realizaron simulaciones experimentales en él; todas las simulaciones fueron computacionales. |
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