(número 3) 2010 Cultivo de Scenedesmus obliquus/Cultivation of Sc

Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 17 (número 3) 2010
Cultivo de Scenedesmus obliquus/Cultivation of Scenedesmus obliquus
COMPORTAMIENTO DE Scenedesmus obliquus EN DIFERENTES MEDIOS DE CULTIVO
V. Martínez 1 , E. Cruz 1 y A. Pellón 2
1
Instituto de Investigaciones Porcinas, Gaveta Postal No. 1, Punta Brava. La Habana, Cuba
email: vmartinez@iip.co.cu
2 Centro Nacional de Investigaciones Científicas. Gaveta Postal 6414. La Habana, Cuba
RESUMEN
Se evaluó el comportamiento de Scenedesmus obliquus en diferentes medios de cultivos y se utilizaron dos reactores tipo columnas de
dos litros de capacidad empleando un medio con extracto de suelo, y un medio albañal sintético respectivamente. A ambos medios se
les adicionó el inóculo del cultivo (1%), en la fase logarítmica de crecimiento. Para mantener agitado y homogéneo el sistema se
suministró aire a razón de 100 L/hora. El sitio de evaluación tenía una temperatura promedio de 29.7 o C. Los reactores trabajaron en
modo discontinuo (batch). Se mantuvieron con un régimen de luz/oscuridad de 8/16 horas durante 18 días. Para seguir el
comportamiento del cultivo se determinó la densidad óptica, la clorofila a, los sólidos suspendidos volátiles, se midió el pH y la
producción de biomasa en el sistema.
La velocidad de crecimiento específico, µ, fue 0.16 d -1 para el cultivo en el medio de extracto de suelo y 0.33 d -1 para el cultivo en
medio albañal sintético (P

Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 17 (número 3) 2010
Cultivo de Scenedesmus obliquus/Cultivation of Scenedesmus obliquus
INTRODUCCIÓN
En los últimos años se ha incrementado el trabajo con las
microalgas como fuente de una amplia gama de compuestos
químicos de calidad, aceites y polisacáridos, acondicionadores
del suelo y en el tratamiento de residuales orgánicos e
inorgánicos (Guzmán y Gato 2001; Molina y Fernández 2001;
Wen y Chen 2001; Asker y Ohta 2002). Algunas son utilizadas
para la obtención de nuevos fármacos, antimicrobianos,
factores vitamínicos, bioestimulantes, y como fuente de
proteínas no convencionales (Choi 2002; Huheihel y Ishanu
2002; Pinto y Pedersen 2002; Tonon y Harvey 2002).
Dentro de los factores más importantes a tener en cuenta en
el cultivo de microalgas se encuentran los nutrientes, que
influyen directamente en el rendimiento, de ahí la importancia
de llevar a cabo estudios a escala de laboratorio con cepas de
interés científico y comercial.
El género Scenedesmus se utiliza en el tratamiento de aguas
residuales por su capacidad de remover nutrientes y metales
pesados con gran eficiencia y rapidez. Sin embargo, también
es conocido su uso por los diferentes productos que se
pueden obtener de la misma como pigmentos, proteasas,
amilasas, de gran importancia en la industria alimentaria,
cosmética y en el tratamiento de enfermedades como el
cáncer, la diabetes y otras de origen viral (Huheihel y Ishanu
2002; León y Martín 2003; Carballo y Tuan 2003) además en
la obtención de hidrógeno como combustible (De la Rosa y
Montes 2001).
Numerosos artículos han sido publicados sobre medios de
cultivos para el mantenimiento de cepas de Scenedesmus a
escala de laboratorio, sin embargo, si bien es cierto que las
cepas mas conocidas de Scenedesmus obliquus o
Scenesdesmus quadricauda crecen muy bien en casi todos los
medios minerales para algas de agua dulce, esto no implica la
conveniencia de todos los medios para todos los aislamientos
de Scenedesmus, pues existen ciertas especies que por
razones desconocidas crecen lentamente en soluciones de
cultivo en las cuales otras prosperan( Borowitzka 1988).
El objetivo del presente trabajo fue estudiar el comportamiento
de Scenedesmus obliquus en diferentes medios de cultivo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Microorganismo utilizado
La cepa de la especie utilizada fue el alga verde Scenedesmus
obliquus a partir de la colección de microalgas del
Departamento de Estudios sobre Contaminación Ambiental,
Centro Nacional de Investigaciones Científicas la cual fue
mantenida en medio Agar extracto de suelo (AES) según
(Jones y Cannon 1988).
Desarrollo de cultivos en reactores
Se utilizaron dos reactores tipo columnas de dos litros de
capacidad cada uno. En un reactor se empleó medio Extracto
de Suelo (AES) y en el otro medio Albañal Sintético (AS)
según (Martínez 1982) respectivamente, a los cuales se les
adicionó el inóculo del cultivo de Secenesdesmus obliquus
(1%), en la fase logarítmica de crecimiento. Para mantener
agitado y homogéneo el sistema se suministró aire a razón de
100 L/h, que fue medido con un regulador de flujo. Los
reactores trabajaron en modo discontinuo (batch), se
mantuvieron con un régimen de luz /oscuridad de 8/16 horas
durante 16 días y la iluminación se obtuvo mediante lámparas
fluorescentes de 40 w. Se colocaron en un local cuya
temperatura media era de 29.7 o C. Las muestras se tomaron
con una frecuencia de 0, 2, 5, 7, 9,12 y 16 días.
Determinación de variables biocinéticas
Se determinó la Densidad óptica, clorofila a, sólidos
suspendidos volátiles, pH y la producción de biomasa en el
sistema, siguiendo las recomendaciones de los métodos
normalizados para el análisis de aguas y aguas residuales
(AWWA/ APHA/WEF 2000).
A partir de los resultados se calculó la velocidad de
crecimiento específica (μ) y el tiempo de duplicación (td) de los
sistemas mediante las fórmulas:
ln (x 2 / x1)
µd –1 = ------------------
t2 -- t1
donde:
X 2 = concentración de biomasa al final de un intervalo de
tiempo escogido.
X 1 = concentración de biomasa al principio de un intervalo de
tiempo escogido.
t 2 – t 1= tiempo transcurrido entre los intervalos escogidos.
td = 0.6931/µ
Para el análisis estadístico de los resultados se aplicó la
prueba t de Student (Steel et al 1997) para series apareadas
con un nivel de confianza del 95 %.. Los datos se procesaron
con el paquete de programas estadístico Microsoft Excel y se
utilizó una regresión lineal simple para los datos de sólidos
suspendidos volátiles y clorofila a.
RESULTADOS Y DISCUSION
En la tabla 1 se presenta el comportamiento de la producción
de biomasa en el medio Extracto de suelo y en Albañal
sintético.
Tabla 1. Comportamiento de la producción de
biomasa (mg/L) de Scenedesmus
obliquus en diferentes medios
Medio
tiempo Extracto de Albañal
(días) suelo Sintético EE±
0 34.33 42.00 1.9*
2 41.67 65.00 3.1*
5 72.67 85.00 2.5**
7 63.00 71.30 3.0*
9 41.67 55.33 2.2**
12 31.67 31.67 2.0
16 24.70 28.40 2.2
* P< 0.05 ** P< 0.01
235

Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 17 (número 3) 2010
Cultivo de Scenedesmus obliquus/Cultivation of Scenedesmus obliquus
Se encontraron diferencias significativas en este indicador
hasta los nueve días, durante el tiempo investigado,
apreciándose los valores más altos en el medio Albañal
Sintético, lo cual puede estar dado por la existencia en el
mismo de nutrientes fundamentales como el bicarbonato, la
peptona y una mezcla de elementos traza que estimulan el
crecimiento algal, además en este medio el nitrógeno está
presente en forma amoniacal, condición que favorece una
mayor asimilación de este nutriente por la microalga (Huertas y
Colman 2002; VanHunnik y Amoroso 2002; Binaghi 2003)
Las ecuaciones de regresión obtenidas para cada medio de
cultivo fueron para el medio AES, y = 51.19x + 6.5261 con R 2 =
0.9836 y para el medio AS, y = 70.26x + 4.4022 con R 2 =
0.9684
El ajuste de la recta de regresión entre los valores de clorofila
(ca) y los sólidos suspendidos volátiles (SSV) para los medios
AES y AS fue satisfactorio con valores de 0.98 y 0.96 en el
coeficiente de determinación, respectivamente. Para ambos
medios se obtuvo una correlación lineal entre los SSV y la
concentración de clorofila a, en el medio Albañal Sintético la
correlación fue SSV= 70.26 + 4.40 ca y para el medio
Extracto de Suelo, SSV= 51.19 + 6.52 ca (AES). La
existencia de esta correlación permite ahorrar tiempo y
reactivos para determinar la concentración de uno de estos
parámetros.
En la tabla 2 se presentan las velocidades de crecimiento
específico y el tiempo de duplicación en los dos medios de
cultivo investigados.
Tabla 2. Velocidades de crecimiento específico y
tiempo de duplicación en los dos medios
de cultivo
Medios de Medias μ
cultivo
1
(d –1 )
Extracto
Suelo
0.16
Albañal
Sintético 0.33
EE±
0.03
0.12**
1 Velocidad de crecimiento especifico
2 tiempo de duplicación
**P

Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 17 (número 3) 2010
Cultivo de Scenedesmus obliquus/Cultivation of Scenedesmus obliquus
Pinto, E. y Pedersen, E. 2002. "Simultaneous detection of
thiamine and its phosphate esters from microalgae by HPLC."
Biochemical and Biophysical Research Communications
291(2): 344-348
Steel R.G.W., Torrie, J.H. y Dickey, M. 1997. Principles and
Procedures of Statistics. A biometrical Approach. MacGraw-Hill
Book Company Incompany (third edition). New Cork. 666 pp.
Tonon, T. y Harvey, D. 2002. Long chain polyunsaturated fatty
acid production and partitioning to triacylglycerols in four
microalgae. Phytochemistry, 61(1):15-24
VanHunnik, E. y Amoroso, G. 2002. Uptake of CO2 and
bicarbonate by intact cells and chloroplasts of Tetraedron
minimum and Chlamydomonas noctigama. Planta, 215(5):763-
769
Wen, Z.Y. y Chen, F. 2001. Optimization of nitrogen sources
for heterotrophic production of eicosapentaenoic acid by the
diatom Nitzschia laevis. Enzyme and Microbial Technology,
29(6-7):341-347
237