DETERMINACIÓN DEL CRECIMIENTO Y COMPOSICIÓN BIOQUÍMICA DE LA CHLOROPYTA (Chlamydomonas sp) UTILIZANDO DIFERENTES MEDIOS DE CULTIVO.

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1 DETERMINACIÓN DEL CRECIMIENTO Y COMPOSICIÓN BIOQUÍMICA DE LA CHLOROPYTA (Chlamydomonas sp) UTILIZANDO DIFERENTES MEDIOS DE CULTIVO. Cerón-Ortiz, Ana Nallely & Ángeles-Monroy, Miguel Ángel Plantel miembro, Nivel III

2 Las microalgas son un grupo importante de organismos acuáticos. Materia prima para la elaboración de muchos insumos.. Son el primer eslabón trófico y formadoras de proteínas, lípidos y carbohidratos. Fuente alimentaria de organismos (peces, crustáceos y moluscos bivalvos). La producción de microalgas implica cerca del 60 al 70 % de los gastos en los cultivos de algunos organismos acuáticos, principalmente por los medios de cultivo empleados.

3 Se busca poder utilizar medios cultivos alternativos que ayuden a reducir el costo e incrementen la producción. Los medios foliares usados en la agricultura poseen los nutrientes requeridos en el cultivo de microalgas. En la literatura existen algunas propuestas del uso de estos medios foliares y su efecto en el crecimiento y producción de biomasa. Pero poco se reporta sobre el contenido bioquímico presente en las microalgas una vez que han sido cultivadas con dichos medios.

4 GENERAL Determinar el crecimiento y composición bioquímica de la Chloropyta (Chlamydomonas sp) utilizando diferentes medios de cultivo.

5 ESPECÍFICOS Determinar el efecto de un medio foliar (Bayfolan) y el medio F2 de Guillard y Ryther (1962) en la producción de biomasa en Chlamydomonas sp Obtener las curvas de crecimiento de Chlamydomonas sp cultivada en medio estático bajo diferentes medios de cultivo. Determinar los tiempos de duración de las diferentes fases de crecimiento y las tasas de crecimiento en Chlamydomonas sp Evaluar la influencia de diferentes medios foliares en la composición bioquímica en la microalga Chlamydomonas sp

6 Trabajo CETAC 02 ITSOEH La cepa de Chlamydomonas sp, se mantiene desde 2009 en el CETAC02 El cultivo se inicio con inóculos sucesivos partiendo de 10 ml, 100 ml, 1000 ml y 15 l. En los volúmenes de 10, 100 y 1000 ml se utilizó agua destilada esterilizada en autoclave.

7 Cultivos de mayor volumen se generaron utilizando agua dulce tratada con luz ultravioleta, y cloración durante 24 hr. Condiciones controladas de temperatura,ph y luz (18 ±1 C, de 7.8-8).

8 Se probaron dos distintos medios de cultivo: F/2 (tradicional) de Guillard y Ryther (1962) (F) Bayfolan Forte (Bayer). Para cada uno de ellos se realizaron tres repeticiones. El incremento y generación de curvas de crecimiento de la microalga se obtuvo a través de registrar el número de células diariamente al utilizar una cámara de Neubauer de 0.1 mm de profundidad.

9 Se generó la tasa de crecimiento de la microalga con base a la ecuación: D=C x 10 4 X Dil El efecto del medio de cultivo sobre el número de células y la composición bioquímica se evaluaron mediante un análisis paramétrico aplicando análisis de varianza a través del paquete estadístico Statistica versión 7.0 Análisis Bioquímicos Proteínas (Lowry et al. 1951) Carbohidratos (Dubois et al. 1956) Lípidos por el método de Pande et al. (1963), previa extracción con el método de Bligh y Dyer (1959). Curvas de calibración se usaron como estándares: albúmina de bovino en el caso de las proteínas, glucosa anhidra para los carbohidratos y tripalmitina para los lípidos.

10 Número de células (x10 6 ) Curva de crecimiento de la microalga Chlamydomonas sp cultivada en dos Taza de Crecimiento de Clamydomona sp. medios nutrimentales: Bayfolan Forte (p > 0.05) y Medio F/2. 19 Taza de Crecimiento de Clamydomona sp. Variables Bayfolan Medio F2 19 Variables Bayfolan Medio F Dias Dias El análisis estadístico mostró diferencias significativas x10 6 Cel/ml 15.89x106 Cel/ml

11 Tabla I. Contenido de lípidos (%) con base a peso seco total (PST) y desviación estándar (entre paréntesis) en Chlamydomonas sp, Letras diferentes entre columnas representan diferencias significativas (P < 0.05), a>b. Grupo de Muestras Porcentaje de lípidos Medio Bayfolan Medio F/2 3 8,75 a (1,13) 6 10,61 b (0,19) 8 13,73 b (1,00) 11 16,17 b (0,29) 6,19 b (0,32) 13,81 a (0,41) 15,77 a (0,28) 18,80 a (0,24)

12 Tabla II. Contenido de carbohidratos (%) con base a peso seco total (PST) y desviación estándar (entre paréntesis) presentes en Chlamydomonas sp. Letras diferentes entre columnas representan diferencias significativas (P < 0.05), a>b. Grupo de Porcentaje de carbohidratos muestras Medio Bayfolan Medio F/2 3 41,12 a 46,57 a (0,77) 6 39,11 a (0,68) 8 21,27 a (1,12) 11 38,83 a (2,03) (0,98) 34,8 a (2,14) 24,41 a (0,88) 36,82 a (1,75)

13 Tabla III. Contenido de proteínas (%) con base a peso seco total (PST) y desviación estándar (entre paréntesis) presentes en Chlamydomonas sp. Letras diferentes entre columnas representan diferencias significativas (P < 0.05), a>b. Grupo de Porcentaje de proteínas muestras Medio Bayfolan Medio F/2 3 28,13 a 22,24 b (0,85) 6 30,28 a (1,32) 8 42,00 a (1,12) 11 20,00 a (0,99) (0,45) 27,41 b (1,06) 35,67 b (2,22) 19,15 b (1,15)

14 Sabemos que las microalgas son una fuente importante de biomoléculas (Tacón, 1990). El estudio de los factores que afectan su producción y calidad nutrimental es una de la líneas de investigación necesaria en el desarrollo de los cultivos, principalmente la temperatura, la cantidad de luz, el tipo y concentración de nutrientes, (Fábregas et al., 1996; Padilla y Salcedo, 2010). En el presente estudio se confirmó que uno de esos factores ambientales fue el medio de cultivo.. Bayfolan Forte mejoró el crecimiento y el incremento en biomasa microalgal.

15 Reflejado en la cantidad de divisiones por día y en la duración de las distintas fases de cultivo. Algunos autores reportan poco éxito con el uso de medios alternativos, ya que las producciones son generalmente menores y a menudo irregulares (Voltolina et al., 1993; Fábregas et al., 2001; Shain-Mercado et al., 2007). Los resultados registraron diferencias significativas con respecto al medio utilizado en proteínas y lípidos (p < 0.05), más no en carbohidratos (p > 0.05). En lípidos se observa que en el medio F/2 (p < 0.05) fue donde se obtuvieron mejores resultados con respecto a Bayfolan. Mientras que en Bayfolan se observan diferencias significativas (p < 0.05) con respecto al medio F/2

16 El grupo al que pertenece la microalga se caracteriza por un rápido crecimiento y gran adaptabilidad a distintos medios. Aunado al hecho de que los macronutrientes y micronutrientes que constituyen la formulación de algunos medios foliares son más completas comparadas con los tradicionales, considerando que estos nutrimentos juegan un rol esencial en su metabolismo (Tadros et al., 1990). Algunos medios foliares contienen elementos nutricionales extras como las fitohormonas y la folcisteína.

17 De acuerdo a lo observado en los análisis estadísticos de los resultados se puede demostrar que los medios foliares como el utilizado, inducen una mayor producción de biomasa, la cual se expresó a través de las curvas de crecimiento celular en la microalga estudiada. Los micro y macro nutrientes en los medios de cultivo utilizados son un factor esencial para determinar el éxito en los cultivos microalgales. La Chlorophyta Chlamydomonas sp tiene un bajo costo de producción, tiempo de producción corto, capacidad de escalamiento muy alto, como se pudo apreciar en los resultados de este trabajo.

18 Chlamydomonas sp posee una alta calidad nutrimental al ser tratada con Bayfolan, lo cual se reflejó principalmente en el contenido de proteínas que desde las primeras fases de crecimiento, se mantuvo por arriba del medio F/2 Se establece que los costos de producción y almacenamiento de Chlamydomonas sp son bajos, ya que puede ser mantenida con el fertilizante foliar.

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