ABSTRACT
RESUMEN El cultivo de cianobacterias, como Arthrospira, puede realizarse en sistemas abiertos y sistemas cerrados o fotobiorreactores. El objetivo de la presente investigación fue evaluar la producción de pigmentos de Arthrospira maxima cultivada en dos tipos de fotobiorreactores. El cultivo se realizó de forma discontinua (Batch) bajo ambiente controlado, en fotobiorreactores helicoidales y cilíndricos, durante 30 días, en medio Zarrouk. La determinación de los pigmentos se realizó en las fases de crecimiento exponencial y estacionario. Para los pigmentos liposolubles, la biomasa se sometió a extracción con acetona 90%, y posterior determinación por Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia, y para la extracción de los pigmentos ficobiliproteínicos se ensayaron cuatro métodos: 1. regulador de fosfatos/enzimas; 2. solución alcalina, previo tratamiento con CaCl2; 3. buffer de fosfato, previo tratamiento con hielo seco y 4. agua (4ºC), y posterior determinación por Espectrofotometría UV-Visible. Los mayores valores de pigmentos liposolubles fueron obtenidos en los cultivos realizados en fotobiorreactor helicoidal durante la fase exponencial (clorofila a 11,08±0,006 µg mL-1; β-caroteno 1,82±0,003 µg mL-1; zeaxantina 0,72±0,002 µg mL-1); mientras que los mayores contenidos de los pigmentos ficobiliproteínicos se obtuvieron en fotobiorreactor cilíndrico, durante la fase estacionaria, utilizando el buffer de fosfato tratado con hielo seco para la extracción. Dentro de las ficobiliproteínas, fue la ficocianina la que se encontró en mayor proporción (FC = 77,74±0,767 mg L-1), seguido por la aloficocianina y ficoeritrina. Se concluye que la biomasa de Arthrospira maxima presenta potencial biotecnológico por sus altos contenidos de pigmentos.
ABSTRACT The culture of the cyanobacteria Arthrospira maxima can be done in open systems and closed systems or photobioreactors. The objective of the present research was to evaluate the pigment production of Arthrospira maxima grown on two types of photobioreactors. Batch system culture with Zarrouk´s medium was carried out under controlled conditions in a helicoidal and cylindrical photobioreactors during 30 days. Pigments determination was carried out in exponential and stationary growth phases. Biomass was extracted with 90% acetone, and the liposoluble pigments were injected in a HPLC. For the phycobiliprotein pigments extractions, four methods were tested: 1.- phosphate regulator/enzyme, 2.- alkaline solution, after treatment with CaCl2; 3.- phosphate buffer, previous treatment with dry ice, and 4.- water (4 °C), and subsequent determination by UV-Visible Spectrophotometry. The highest pigments content was obtained in the helicoidal photobioreactor cultures during the exponential phase (chlorophyll a 11.08±0.006 μg mL-1, β-carotene 1.82±0.003 μg mL-1, zeaxanthin 0.72±0.002 μg mL-1). Moreover, the highest contents of phycobilipretein pigments were obtained in a cylindrical photobioreactor, during the stationary phase, with phosphate buffer with dry ice extraction. Among the phycobiliproteins, the phycocyanin was in highest content (77.74±0.767 mg L-1), followed by allophycocyanin and phycoerythrin. It is concluded that the biomass of Arthrospira maxima presents biotechnological potential due to its high pigment contents.
ABSTRACT
Se evalúo el efecto de la salinidad (15, 25 y 35 UPS) y concentración de nitrato (4, 8 y 16 mmoles L-1) sobre el crecimiento y composición bioquímica de la cianobacteria Limnothrix sp. (LAEP- 52) con miras a su explotación para fines biotecnológicos. La cianobacteria se cultivó durante 20 días a 25°C, 98 µmol m-2s-1, fotoperiodo 12:12 y aireación continua (200 mL min-1). El crecimiento fue evaluado cada 48 horas a través de la medición de la densidad óptica a 730 nm. Se evidenció que la salinidad y la concentración de nitrato modulan el crecimiento y la composición bioquímica de Limnothrix sp. El mayor crecimiento (6.3 ± 0.38 mg mL-1), contenidos de proteínas (57 ± 4.56 %), ficocianina (170.3 ± 13.6 µg mL-1) y clorofila a (16 ± 1.28 µg mL-1) se obtuvieron a la menor salinidad (15 UPS) y mayor concentración de nitrato (16 mmoles L-1). Por el contrario, las mayores concentraciones de lípidos (21.3± 1.19 %), carbohidratos (14.47 ± 1.15 %) y carotenoides (6 ± 0.48 µg mL-1) se lograron en la mayor salinidad (35 UPS) y menor concentración de nitrato (4 mmoles L-1). La producción de exopolisacáridos sólo fue influenciada por la salinidad, llegando a alcanzar sus mayores valores a 35 UPS (1600 ± 112.25 mg L-1). Los contenidos de proteínas, lípidos, carbohidratos y pigmentos obtenidos en esta cianobacteria permiten catalogarla como un organismo que puede ser usado en las industrias biotecnológicas, ya sea como alimento para organismos cultivados o como fuente de metabolitos de interés industrial.
In this research we evaluate the effect of salinity (15, 25 and 35 UPS) and nitrate concentration (4, 8 and 16 mmoles L-1) on growth and biochemical composition of the cyanobacterium Limnothrix sp. (LAEP-52) with a view to exploitation for biotechnological purposes. The cyanobacterium was grown in volumes of 1 L for 20 days. The culture conditions included 25 °C, irradiance of 98 µmol m-2 s-1, photoperiod 12:12 and continuous aeration (200 mL min-1). Growth was evaluated every 48 hours through the measurement of optical density at 730 nm. It showed that salinity and concentration of nitrate modulate the growth and biochemical composition of Limnothrix sp. The highest values of growth (6.3 ± 0.38 mg mL-1), protein content (57 ± 4.56%), phycocyanin (170.3 ± 13.6 mg mL-1) and chlorophyll a (16 ± 1.28 mg mL-1) were obtained at the lowest salinity (15 UPS) and highest levels of nitrate (16 mmolesL-1). By contrast, higher concentrations of lipids (21.3 ± 1.19%), carbohydrate (14.47 ± 1.15%) and carotenoids (6 ± 0.48 mg mL-1) were achieved in the highest salinity (35 UPS) and the lowest concentrations of nitrate (4 mmoles L-1). The production of exopolysaccharides was only influenced by salinity, reaching its highest values at 35 UPS (1600 ± 112.25 mg L-1). The content of proteins, lipids, carbohydrates and pigments obtained in this cyanobacterium allow cataloged as an organism which can be used in biotechnology industries, either as feed for farmed organisms or as a source of metabolites of industrial interest.
Subject(s)
Biotechnology , Culture Media , Cyanobacteria , Biochemistry , Chemistry, BioinorganicABSTRACT
Se analizó la condición fisiológica mensual del mejilló marrón Perna perna (Bivalvia: Mytilidae) del Morro de Guarapo, Estado Sucre, Venezuela, según las relaciones alométricas, índice de condición (IC), gonádico (IG) y de rendimiento (R) de hembras y machos, en diferentes estados de maduración sexual durante 12 meses. Las mayores correlaciones fueron presentadas por la longitud total con los demás parámetros biométricos, y por la masa de la concha con el ancho de la concha. la masa seca de los tejidos blandos (gónada, músculo y resto de tejido somático) en ambos sexos presentó los valores mínimos en mayo y diciembre, asociados con la disminución de IG, sugiriendo períodos de mayor actividad de desove. Los valores mínimos del IG y R se observaron en mayo y del IC en febrero, con máximos del IG en marzo, del IC en octubre y de R en febrero, con promedios anuales de 15,36 ñ 6,92 por ciento (IG), 18,69 por ciento ñ 6,39 por ciento (IC) y 29,37 ñ 6,09 por ciento (R). Se detectaron diferencias significativas del IG, IC, R y de la masa seca de las gónadas entre meses y estados de maduración sexual, del IG entre sexos y del IG, R y masa de las gónadas según la talla. Ambos sexos presentaron el mismo patrón de variación anual en la condición fisiológica asociado al ciclo reproductivo, registrándose los valores mayores para las hembras. P.perna muestra una condición fisiológica dependiente de factores endógenos como la reproducción continua en interacción con factores ambientales de la zona, principalmente la disponibilidad de alimento generado por los períodos de surgencia y estratificación en la región. La especie muestra una buena condición fisiológica y alto contenido de tejidos blandos, siendo la explotación del recurso conveniente con individuos en el estadío maduro y una longitud comprendida entre 60-80mm