Cultivos discontinuos alimentados con urea de la cianobacteria Phormidium sp. en función de la salinidad y edad del cultivo / Urea fed-batch cultures of the cyanobacterium Phormidium sp. as a function of the salinity and age of cultures

Se comparó la eficiencia de sistemas de cultivos discontinuos alimentados versus cultivos discontinuos convencionales, en cuanto a concentración de nitrógeno, adicionando 0,2 mM de urea cada tres días al final de la fase exponencial, durante 21 días. Se realizaron cultivos con un volumen de 1500 mL a 15 y 35 UPS de salinidad, enriquecidos con medio ALGAL 8mM NaNO3, a 238 µmol q m-2 s-1, aireación constante, fotoperiodo 12:12 horas y temperatura de 29 ±3°C. Phormidium sp. posee la capacidad de hidrolizar la urea; mostrando una asimilación de 65±7,07% de la misma, con la mayor producción (p<0,05) de clorofila a, ficocianina y proteínas de 20,26±1,24; 203,47±12,83 y 707,87±28,47 µg mL-1en los cultivos alimentados. La producción de pigmentos vario en el tiempo, independientemente a la salinidad y sistema de cultivo, mientras que la producción de proteínas y carbohidratos totales fue directamente proporcional a la edad del cultivo, con valores máximos de 612,74 ± 5,41 µg mL-1 y 8,96±0,08 mg mL-1 respectivamente a los 31 días. La síntesis de lípidos y EPS fueron influenciadas (p<0,05) por la salinidad, presentando los máximos de lípidos a 15 UPS con 12,22±2,91µg mL-1, y los EPS se incrementaron a 35 UPS con 2,00 ± 0,26 y 2,03 ± 0,15 mg mL-1. Estos resultados determinan que los cultivos de Phormidium sp. alimentados con urea y a salinidades de 15 y 35 UPS, representan una alternativa económica para la producción de clorofila a, ficocianina y proteínas, incrementándose un 31,04; 40,72 y 31,94 % respectivamente en comparación con cultivos no alimentados.

Fed-batch system efficiency versus batch cultures was compared in relation to nitrogen concentration, adding 0,2mM urea at the end of the exponential phase, during 21 days. Cultures were carried out in 1500 mL to 1.5 and 3.5 UPS of salinity, enriched with Algal medium 8mM NaNO3, 238 mol q m-2 s-1, constant aeration, photoperiod 12:12 h. and 29 ±3°C. Phormidium sp. is able to hydrolyze urea; showing a total assimilation of 65±7.07%, with the highest (p< 0.05) chlorophyll a, phycocyanin and protein production of 20.26 ± 1.24, 203.47 ± 12.83 and 707.87 ± 28.47 µg mL-1 in the fed-batch cultures. On the other hand, pigment production varies in time, regardless salinity and culture system. Proteins and total carbohydrate production were directly proportional to the age of cultures, with maximum values of 612.74 ± 5.41 µg mL-1 and 8.96 ± 0.08 mg mL-1, respectively. Lipid and EPS were influenced (p< 0.05) by salinity, showing maximum of lipids at 15 UPS with 12.22±2.91 µg mL-1, and EPS at 15 and 35 UPS with 2.00 ± 0.26 and 2.03 ± 0.15 mg mL-1. These results determine that Phormidium sp. cultures fed with urea, to salinities of 15-35 UPS, represent an economic alternative for chlorophyll a, phycocyanin and protein production, with an increase of 31.04, 40.72 and 31.94% respectively in comparison with non-fed cultures.

Crecimiento de la cianobacteria marina Oscillatoria sp. MOF-06 en relación al pH en cultivos discontinuos / Growth of the marine cyanobacteria Oscillatoria sp MOF-06 in relation to pH in discontinuous cultures

Se evaluó el crecimiento, contenido de pigmentos, carbohidratos, exopolisacáridos y proteínas en la cianobacteria marina Oscillatoria sp. a pH 6,7,8 y 9 en cultivos discontinuos. Todos los cultivos se realizaron por triplicado en medio de cultivo ALGAL, a 3,5% de salinidad, aireación constante, a 28 ± 2°C, iluminación a 156 μmol quanta m-2 s-1 y fotoperiodo 12:12h. Los cultivos a pH 9 y controles (pH 9-11), alcanzaron los valores más elevados de turbidez y masa seca. El contenido de clorofila a fue superior en fase exponencial, a pH 9 y control, con los valores más bajos a pH 6. La concentración de ficocianina también fue superior a pH 9 y en el control; mientras que a pH 6 y 7 se detectaron los valores más bajos. La concentración de proteínas y de carbohidratos también aumentó con el pH, en el siguiente orden control>9>8>7>6. En cambio, Oscillatoria produjo más exopolisacáridos a pH entre 6 y 8. Estos resultados demuestran que la cianobacteria marina Oscillatoria sp. MOF-06 incrementa la producción de biomasa, contenido de clorofila, proteínas y carbohidratos en condiciones alcalinas; mientras que, se induce una disminución en la producción de exopolisacáridos; pero sin afectar el contenido de carotenoides.

Growth, pigment content, carbohydrates, exopolysacharides and proteins were evaluated in the marine cyanobacteria Oscillatoria sp. in discontinuous cultures at pH 6, 7, 8 and 9. All cultures were done in triplicate in ALGAL culture medium, at 3.5% salinity, constant airing, 28 ± 2ºC, 156 µmol m-2 s-1 illumination, and 12:12h photoperiod. Cultures at pH 9 and controls (pH 9-11), reached the highest turbidity and dry mass values. The α chlorophyll content was higher in the exponential phase, at pH 9 and control, while the  lowest values were detected at pH 6 and 7. Protein and carbohydrate content also increased with pH in the following order: control>9>8>7>6. On the other hand, Oscillatoria produced more exopolysacharides at pHs between 6 and 8. These results show that the marine cyanobacteria Oscillatoria sp. MOF-06 increases its biomass production, and chlorophyll, protein and carbohydrate content under alkaline conditions, while this pH induces a decrease of exopolysacharide production, but without affecting the carotenoid content.