Evaluación de la producción de biomasa de Chlorella vulgaris. En cultivos a escala laboratorio empleando nutrientes de bajo costo

Abstract

Las microalgas son organismos fotosintéticos capaces de almacenar diferentes compuestos como proteína, carbohidratos, lípidos, vitaminas, minerales y compuestos bioactivos; lo cual ha despertado un interés en diferentes sectores como el científico, industrial y biotecnológico. El objetivo de este trabajo fue evaluar la producción de biomasa de Chlorella vulgaris en cultivos a escala laboratorio empleando nutrientes de bajo costo. Para ello, se realizó el proceso de adaptación en medio BG11 en tres ensayos, a partir de los cuales se definieron las condiciones del cultivo microalgal así: agitación 1vvm, pH entre 8.0-8.5, temperatura de 28°C ± 3°C, iluminación con lámparas Led de luz blanca de 2800 Lux. Posteriormente se evaluó el crecimiento celular; obteniendo concentraciones de 1.26x107 cel/mL en BG11; para el medio de bajo costo, inicialmente se realizó un proceso de adaptación y luego se evaluó la concentración, en la cual se obtuvo 6.6x106 cel/mL. Luego, se evaluó la relación N-P en tres niveles empleando como tratamiento control BG11. Con base a los resultados se obtuvo rendimientos en biomasa de 0.23 ± 0.01, 0.23 ± 0.01, 0.3 ± 0.015 y 0.32 ± 0.01 g/L para los tratamientos BG11, R 10:1, R 15:1 y R 20:1 respectivamente. Al realizar las pruebas para determinar la composición de la biomasa; para proteína se determinó que la R 20:1 presenta 53.9 ± 1.43%; R15:1 42.90 ± 0.25% y la R10:1 24.13 ± 0.78%, en fase exponencial. Desde el punto de vista estadístico no se evidenció diferencias significativas en relación al contenido de N-P de la muestra control. Por último, se evaluó la influencia de la concentración de nutrientes respecto a la relación molar 20:1 al 50% y 100%, se estableció una periodicidad de alimentación constante de 5 días y se llevó a cabo el proceso de escalamiento hasta 18.5 L; el cual se realizó en un periodo de 25 días, obteniendo rendimientos de biomasa en el día 15 de 0.27 g/L para una alimentación con el 50% de los nutrientes.

Microalgae are photosynthetic organisms capable of storing different compounds such as protein, carbohydrates, lipids, vitamins, minerals, and bioactive compounds, which has aroused interest in different sectors such as science, industry, and biotechnology. The objective of this work was to evaluate the biomass production of Chlorella vulgaris in laboratory-scale crops using low-cost nutrients. To do this, the adaptation process in BG11 medium was performed in three tests, from which the conditions of microalgal culture were defined as follows: 1vvm agitation, pH between 8.0-8.5, temperature of 28°C ± 3°C, illumination with white Led lamps of 2800 Lux. Subsequently, cell growth was evaluated; obtaining concentrations of 1.26x107 cells/mL in BG11; for the low-cost medium, initially an adaptation process was performed and then the concentration was evaluated, in which 6.6x106 cells/mL was obtained. Then, the N-P relationship was evaluated in three levels using BG11 as a control treatment. Based on the results, biomass yields of 0.23 0.01, 0.23 0.01, 0.3 0.015 and 0.32 0.01 g/L were obtained for treatments BG11, R 10:1, R 15:1 and R 20:1 respectively. When performing the tests to determine the composition of biomass; for protein it was determined that R 20:1 presents 53.9 1.43%; R15:1 42.90 0.25% and R10:1 24.13 0.78%, in exponential phase. From the statistical point of view, there were no significant differences in relation to the N-P content of the control sample. Finally, we evaluated the influence of nutrient concentration on the molar ratio 20:1 to 50% and 100%, established a constant feeding frequency of 5 days and carried out the scaling process up to 18.5 L, which was carried out in a period of 25 days, obtaining biomass yields on day 15 of 0.27 g/L for a diet with 50% of nutrients.