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Resumen
Las microalgas son microorganismos unicelulares fotosintéticos que pueden crecer de forma autotrófica o heterotrófica, se consideran fuente de biomoléculas y metabolitos de importancia nutricional, farmacéutica e industrial ya que pueden utilizarse para la producción de biocombustibles, biofertilizantes, alimento de consumo y tratamiento de aguas residuales. En el presente trabajo se evaluó el potencial de cultivo de cuatro microalgas nativas del departamento de Bolívar provenientes de diferentes cuerpos de agua. Despues de su aislamiento e identificación, las microalgas se cultivaron siguiendo el sistema de escalamiento tipo Batch y una vez se alcanzó la fase exponencial, se procedió a inocular por triplicado 100 mL de cada especie aforando hasta 1 litro. Los bioensayos se realizaron utilizando el medio de cultivo Conway modificado y bajo condiciones controladas de temperatura, aireación, intensidad lumínica y fotoperiodo. Se determinaron crecimiento celular y parámetros cinéticos por cuantificación celular utilizando una cámara de Neubauer. Además, se realizó un análisis estadístico de Kruskal-Wallis y la prueba post-hoc de rangos múltiples. Se obtuvo que Dunaliella salina alcanzó la mayor densidad celular (12,957,500 cel/mL) en comparación con Cyclotella meneghiniana (225,000 cel/mL), Nitzschia palea (367,500 cel/mL) y Navicula tripunctata (1,107,500 cel/mL). En la fase exponencial, N. palea presentó la mayor tasa de crecimiento, mayores divisiones por día y menor tiempo de generación. Por el contrario, D. salina presentó menor tasa de crecimiento, menores divisiones por día y mayor tiempo de generación. Las pruebas estadísticas indicaron diferencias significativas entre los cultivos y la prueba a posteriori de rangos múltiples mostró que D. salina fue la especie con crecimiento poblacional diferente, por lo cual es apropiada para cultivarse en forma masiva y con fines comerciales para la obtención de bioproductos.
Palabras clave:
Citas
Álvarez, H. (1994). Introducción al Método Ficológico. Capitulo III. Escuela Supe-rior Politécnica del Litoral, Ecuador, 375.
Andersen, R. & Kawachi, M. (2005). Traditional Microalgae Isolation Techniques in Algal culturing techniques. Elsevier academic press. https://doi.org/10.1016/B978-012088426-1/50007-X
Baldiris-Navarro, I., Sánchez, J. H. & Torres, M. (2017). Validation, characterization and comparison of microalgae Chlorella vulgaris and Chlamydomona reinhardtii growth kinetics. International Journal of Chemtech Research, 10(15), 411-420.
Barnech, G. (2015). Cultivo y análisis lipídico de la diatomea Navicula cincta, ais-lada del Estuario de Bahía Blanca (Pcia. Bs. As, Argentina): evaluación del potencial uso biotecnológico. Tesis Doctoral. Universidad Nacional del Sur. Argentina.
Barreto, A. & Velasco, L. A. (2014). Aislamiento y cultivo de microalgas bentónicas del caribe colombiano bajo diferentes condiciones de temperatura. Intropica, 9, 23-32. https://doi.org/10.21676/23897864.1422
Bicudo, C., & Menezes, M. (2006). Gêneros de algas de águas continentais do Brasil chave para identificação e descrições. Segunda edición. Editorial Rima.
Camargo, W. N., Duran, G. C., Rada, O. C., Hernández, L. C., Linero, J. C., Muelle, I. M. & Sorgeloos, P. (2005). Determination of biological and physicochemical parameters of Artemia franciscana strains in hypersaline environments for aquaculture in the Colombian Caribbean. Saline Systems, 1(9), 1-11. https://doi.org/10.1186/1746-1448-1-9
Carrera, S., Velasco, L. A., y Barreto, A. (2018). Potencial de microalgas bentónicas del Mar Caribe como alimento en maricultura. Biología Marina y Oceanografía, 53(3), 321-333. https://doi.org/10.22370/rbmo.2018.53.3.1357
Cheng, D. L., Ngo, H. H., Guo, W. S., Chang, S. W., Nguyen, D. D. & Kumar, S. M. (2019). Microalgae biomass from swine wastewater and its conversion to bioenergy. Bio-resource Technology, 275, 109-122. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.12.019
Chiriboga, O. & Rorrer, G. L. (2019). Phosphate addition strategies for enhancing the co-production of lipid and chitin nanofibers during fed-batch cultivation of the diatom Cyclotella sp. Algal Research, 38, 101403. https://doi.org/10.1016/j.algal.2018.101403
CMGRD (Consejo Municipal para la Gestión del Riesgo de Desastres). (2016). Mu-nicipio de San Cristóbal, Bolívar.
Curbelo, R., Leal, S., Nuñez, N., Quintana, P., Benguela, I., Muñoz, D. y Almaguer, Y. (2004). Cultivo de la microalga bentónica Navicula sp. para la alimentación de las primeras postlarvas de camarón blanco. Revista de Investigaciones Marinas, 25(2), 143-150.
Dufossé, L., Galaup, P., Yaron, A., Arad, S., Blanc, P., Chidambara, K. & Ravishankar, G. (2005). Microorganisms and microalgae as sources of pigments for food use: a scientific oddity or an industrial reality. Trends in Food Science & Technology, 16, 389-406. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2005.02.006
Estrada, E. (2013). Evaluación del potencial uso de biomasa de las diferentes cepas de microalgas del Atlántico de Guatemala en diferentes áreas de la industria. Tesis de maestría. Universidad de San Carlos de Guatemala.
Frampton, D. M., Gurney, R. H., Dunstan, G. A., Clementson, L. A., Toifl, M. C., Po-llard, C. B., Burn, S., Jameson, I. D. & Blackburn, S. I. (2013). Evaluation of growth, nutrient utilization and production of bioproducts by a wastewater-isolated microalga. Bioresource Technology, 130, 261–268. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.12.001
Guisande, C., Barreiro A., Maneiro, I., Riveiro, I., Vergara, A. R. y Vaamonde, A. (2006). Tratamiento de datos. Ediciones Díaz de Santos.
Hernández, A. y Labbé, J. I. (2014). Microalgas, cultivo y beneficios. Biología ma-rina y oceanografía, 49(2), 157-173. https://doi.org/10.4067/S0718-19572014000200001
Herrero, M., Jaime, L., Martin-Álvarez, P., Cifuentes, A. & Ibáñez, E. (2006). Opti-mization of the extraction of antioxidants from Dunaliella salina microalga by pressurized liquids. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(15), 5597-5603. https://doi.org/10.1021/jf060546q
Hosseini, A., & Shariati, M. (2009). Dunaliella biotechnology: methods and appli-cations. Applied Microbiology, 107, 14-35. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2009.04153.x
INVEMAR (Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras “José Benito Vives De Andréis”). (2019). Diagnóstico y Evaluación de la Calidad de las Aguas Marinas y Costeras en el Caribe y Pacífico Colombianos. Informe Técnico 2018. Serie de publicaciones perió-dicas No. 4.
Johnson, X., y Alric, J. (2013). Central carbon metabolism and electron transport in Chlamydomonas reinhardtii: metabolic constraints for carbon partitioning between oil and starch. Eukaryotic Cell, 12(6), 776-793. https://doi.org/10.1128/EC.00318-12
Kociolek, J. P., Theriot, E. C., Williams, D. M., Julius, M., Stoermer, E. F. & Kingston, J. C. (2015). Centric and Araphid Diatoms. Freshwater Algae of North América, 653–708. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385876-4.00015-3
Lowe, R. (2003). Keeled and canalled raphid diatoms. Freshwater algae of North America, 669- 684. https://doi.org/10.1016/B978-012741550-5/50020-9
Mathiot, C., Ponge, P., Gallard, B., Sassi, J. F., Delrue, F., & Le Moigne, N. (2019). Microalgae starch-based bioplastics: Screening of ten strains and plasticization of unfrac-tionated microalgae by extrusion. Carbohydrate polymers, 208, 142-151. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.12.057
Nurachman, Z., Brataningtyas, D. S., Hartati, & Panggabean, L. M. (2012). Oil from the Tropical Marine Benthic-Diatom Navicula sp. Applied Biochemistry and Biotechnology, 168, 1065-1075. https://doi.org/10.1007/s12010-012-9841-2
Pereira, M. F., Jáuregui, G. A., Devia, A. & Rojas, J. (2017). Cultivo de microalgas Isochrysis galbana y Nannochloropsis sp. para alimentación de larvas de peces marinos. Mutis, 7(2), 81-85. https://doi.org/10.21789/22561498.1246
Phong, H., Ngo, H., Guo, W., Liu, Y., Chang, S., Nguyen, D., Nguyen, P., Thanh, X. & Ren, J. (2019). Identification of the pollutants’ removal and mechanism by microalgae in saline wastewater. Bioresource Technology, 275, 44-52. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.12.026
Prescott, G. (1970). How to know the freshwater algae. Second Edition. W. C. Brown Company Publishers.
Prieto, M. J., Mogollón, M. J., Castro, A. L. & Sierra, L. A. (2005). Efecto del medio y condiciones de cultivo en la productividad de tres diatomeas marinas con potencial acuícola. Medicina Veterinaria y Zootecnia, 10(1), 544-554. https://doi.org/10.21897/rmvz.476
Ramírez, E., González, M., Cifuentes, A., Inostroza, I., & Urrutia, R. (2015). Culture and growth of two benthic diatoms species isolated from the Salar del Huasco (North of Chile, 20° S) at different conditions of temperature, light and nutrient. Gayana Botanica, 72(2), 165-176. https://doi.org/10.4067/S0717-66432015000200001
Sathasivam, R., & Juntawong, N. (2013). Modified medium for enhanced growth of Dunaliella strains. Current Science, 5, 67-73.
Serrano, L. (2012). Estudio de cuatro cepas nativas de microalgas para evaluar su potencial uso en la producción de biodiesel (tesis de maestría). Universidad Nacional de Colombia, Bogotá - Colombia.
Skjanes, K., Rebours, C. & Lindblad, P. (2013). Potential for green microalgae to produce hydrogen, pharmaceuticals and other high value products in a combined process. Critical Reviews in Biotechnology, 33(2), 172-215. https://doi.org/10.3109/07388551.2012.681625
Streble, H. y Krauter, D. (1987). Atlas de los microorganismos de agua dulce, la vida en una gota de agua. Editorial Omega S.A. Barcelona-España.
Tejeda, L., Henao, D., Alvear, M. y Castillo, C. R. (2015). Caracterización y perfil li-pídico de aceites de microalgas. Facultad de ingeniería, 24(39), 43-54. https://doi.org/10.19053/01211129.3550
Tomas, C. (1997). Identifying marine phytoplankton. Editorial Elsevier.
Torres, M. J. y Sánchez J. H. (2016). Avances del Banco de Cepas de Microalgas en el Centro Internacional Náutico Fluvial y Portuario del SENA. SENNOVA, 2(1), 30-41 https://doi.org/10.23850/23899573.536
Villamarín-Jiménez, S., Chacón-Castro, M. F. y Álvarez-León, R. (2013). Pruebas de toxicidad aguda CL (I) 50 en peces estuarinos (Gambusia affinis) utilizando efluentes industriales a la Bahía de Cartagena, Colombia. Biosalud, 12(2), 24-39.
Xiang, X., Ozkan, A., Chiriboga, O., Chotyakul, N. & Kelly, C. (2017). Techno-economic analysis of glucosamine and lipid production from marine diatom Cyclotella sp. Bioresource Technology, 244, 1480-1488. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.05.079