Influencia de la luz sobre la producción y la composición de la biomasa microalgal de Spirulina platensis LMPA55
La cianobacteria Spirulina (Arthrospira) platensis es una microalga con gran potencial biotecnológico, no solo porque permite su utilización como biomasa, dado su gran valor nutritivo, sino también porque puede ser utilizada para la obtención de varios productos de interés como vitaminas, clorofil...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Escuela de Posgrado - Facultad Regional Buenos Aires
2019
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La cianobacteria Spirulina (Arthrospira) platensis es una microalga con gran potencial biotecnológico, no
solo porque permite su utilización como biomasa, dado su gran valor nutritivo, sino también porque puede
ser utilizada para la obtención de varios productos de interés como vitaminas, clorofila, carotenoides,
ficocianina, etc.
El cultivo de microalgas para la obtención de biomasa o como método de producción de metabolitos de
interés, depende de muchos factores, entre los que se encuentran el medio de cultivo, la luz, el pH, la
temperatura y la agitación. La luz es el factor más importante en el desarrollo de los organismos
fotosintéticos, dado que representa la principal fuente de energía.
El crecimiento de las microalgas no solo puede verse modificado por la intensidad de la luz, sino que
también depende de los ciclos de luz y oscuridad (fotoperíodos) a los que son sometidos los cultivos, y a la coloración de la luz incidente (longitud de onda). El efecto de estos factores sobre el crecimiento de las
microalgas y la producción de compuestos de interés, dependen tanto de la especie microalgal como de la cepa en estudio.
El objetivo del presente trabajo de tesis fue analizar la influencia de la intensidad de la luz, de los
fotoperíodos y de distintas longitudes de onda sobre la producción de biomasa y la composición bioquímica de la microalga Spirulina platensis LMPA55, con especial énfasis en la obtención de pigmentos, los cuales tienen particular interés biotecnológico.
Varios tiempos de exposición a la luz fueron evaluados. Un fotoperíodo de 18 horas de luz y 6 horas de
oscuridad resultaría una opción válida para la producción de biomasa, lípidos y ficocianina en cultivos de S. platensis. Cuando el cultivo fue sometido a 6 horas de luz y 18 de oscuridad la producción de biomasa
disminuyó notablemente. El uso de luz continua podría considerarse una alternativa para incrementar la
producción de biomasa y carotenoides en cultivos de S. platensis. Sin embargo, implicaría un mayor costo
energético en comparación con los procesos que poseen ciclos de luz y oscuridad. Tanto la intensidad de
la luz como la cantidad de horas de exposición a la misma estarían en relación con la velocidad específica de crecimiento de esta cepa de S. platensis.
El efecto de la intensidad de la luz se estudió sometiendo los cultivos a un rango entre 150 y 4500 lux. A
medida que se aumentó la intensidad de la luz se incrementó la producción de la biomasa. Las intensidades de luz para una óptima producción de biomasa microalgal difieren de las intensidades que optimizan la producción de algún metabolito en cultivos de S. platensis. Una intensidad de luz de 1500 lux, representaría una opción para obtener una considerable cantidad de biomasa e incrementar la producción de ficocianina, sin afectar la composición bioquímica de los cultivos de S. platensis. La aplicación de una baja intensidad 2 de luz (150 lux), o de luz azul, serían una alternativa para estimular la producción de lípidos, carbohidratos y pigmentos en cultivos de S. platensis. No obstante, bajo estas condiciones el crecimiento se encuentra limitado.
El efecto de la longitud de onda se estudió mediante la utilización de luces de color rojo, azul, amarrillo y
verde. La aplicación de luz roja sobre cultivos de S. platensis favorecería la producción de biomasa e
incrementaría el contenido de lípidos y ficocianina, pero a un costo mayor de gasto energético.
Con el objetivo de aumentar la producción de pigmentos, se realizaron cultivos de S. platensis en dos
etapas. En una primera etapa se estimuló la producción de biomasa a una intensidad de luz de 2500 lux, y
en una segunda etapa se favoreció la producción de pigmentos sometiendo a los cultivos a una baja
intensidad de luz (700 lux), ó a un cambio de longitud de onda (la presencia de luz azul). Los cultivos de S.
platensis realizados en dos etapas, no respondieron con un aumento del contenido pigmentario. Esto
podría deberse al inicio tardío de la segunda etapa, la cual podría haber afectado los mecanismos de
adaptación de la cepa a las nuevas condiciones de cultivo. Si bien los resultados obtenidos no fueron los
esperados, el cultivo de S. platensis llevado a cabo en dos etapas con cambios en las condiciones de luz,
representaría una alternativa viable e interesante para modificar la producción de sus pigmentos. No
obstante, esta estrategia necesita ser estudiada en profundidad. |