Aislamiento y caracterización de una microalga verde para la fijación de CO2

Abstract

Los sistemas de cultivo de microalgas poseen un potencial biotecnológico aplicable en múltiples áreas, donde se puede combinar las diferentes capacidades metabólicas para la generación de bioprocesos económicamente viables y ecológicos. En este estudio se aislaron y adaptaron microalgas a partir de una muestra de acuario doméstico en un fotobiorreactor tipo airlift de 1L, obteniendo buen crecimiento después de 7 días, observando un cambio de pigmentación y turbidez del medio de cultivo. En un principio se aislaron microalgas del género Chlorophyta y Ochrophyta, de las cuales solo se preservaron las Chlorophytas debido a las condiciones de cultivo no favorecieron el crecimiento de Ochrophytas. Mediante la observación de las estructuras microscópicas se concluyó que las microalgas aisladas pertenecen género Scenedesmus sp.Posteriormente se evaluó el efecto de la concentración de CO2 alimentado (0%, 5%, 10%, 15% y 20%) sobre la cinética de crecimiento, en un fotobiorreactor tipo airlift (4.5 L) con iluminación y aireación continua (24 h) en un medio de cultivo F/2 de Guillard. A partir de los modelos Gompertz modificado y Logístico se determinaron los parámetros cinéticos de crecimiento. Ambos modelos describieron satisfactoriamente los datos experimentales (R2≥0.96), sin embargo, el modelo Gompertz obtuvo un mejor ajuste (R2≥0.98). Se observó que la alimentación del CO2 al 15% favorece la producción de biomasa (41.6 gL-1), con una mayor tasa de fijación de CO2 (7.445 gL-1d-1) y productividad (3.96 gL-1d-1), mientras que la alimentación de CO2 al 10% favorece la velocidad especifica de crecimiento (0.025 h-1). Así mismo, se determinó la composición bioquímica de lípidos, carbohidratos, pigmentos y porcentaje de humedad mediante técnicas experimentales estandarizadas. Se destacó el alto contenido de lípidos (21.86% ± 6.186) y carbohidratos (31.09% ± 0.653), por lo que indica su posible uso como materia prima en áreas nutricionales, ya que logran alcanzar valores cercanos a los contenidos en cereales y leguminosas. De acuerdo a los parámetros cinéticos obtenidos indicaron que las microalgas aisladas Scenedesmus sp. posee una alta tolerancia a la inyección de CO2 en el medio de cultivo soportando concentraciones de hasta 20%, sin embargo, se observó que el 15% favorece la producción de biomasa. Además, las condiciones de cultivo utilizadas durante la experimentación favorecieron la producción de lípidos y carbohidratos. Por lo que las microalgas utilizadas muestran una posible aplicación en áreas biotecnológicas, ambientales, energéticas y nutricionales.