Cultivo de Mycrocistis a escala laboratorio


laboratoria

El lago Ypacaraí actualmente se encuentra en franco deterioro del ecosistema acuático, debido al proceso denominado eutrofización, que consiste en un incremento de sustancias nutritivas producto de la contaminación antropogénica y degradación de ecosistemas protectores en la cuenca. Actualmente son seis los géneros de algas cianobacterias en el agua: Microcystis aeruginosa, Anabaena, Merismopedia, Aphanocapsa y Cylindrospermopsis raciborskii. La más predominante y peligrosa es la Microcystis, cuya toxina microsistina es tóxica y cancerígena.

En períodos de explosión o floración abrupta en cantidad denominados comúnmente blooms, las algas se muestren muy activas y por acción de la fotosíntesis aumenten el oxígeno disuelto y el pH (potencial de hidrógeno) a valores anormales y peligrosos para la salud, por su alcalinidad. Es así que, dentro del marco del seguimiento que se realiza al lago dentro de la carrera de Ingeniería Ambiental de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad Nacional de Itapúa con el apoyo de Observatorio de agua, se extrajeron muestras del plancton del lago, además de mediciones de algunos parámetros físico químicos medidos in situ con sensores. Para ello se establecieron puntos de muestreo en ambas márgenes del lago. Se colectaron en red de plancton las muestras, las cuales fueron acondicionadas y transportadas conforme a condiciones establecidas. Una vez en laboratorio se procedió a realizar el cultivo correspondiente.

Cultivo en laboratorio

El cultivo de microalgas abarca varios aspectos o escalas que van desde la obtención de las especies, al cultivo en laboratorio con el objeto de amplificar y purificar la población, su caracterización para averiguar las condiciones de cultivo óptimas (T, pH, nutrientes, intensidad luminosa .etc) hasta el cultivo masivo en fotobiorreactores. El objetivo es optimizar condiciones de cultivo tales como:Temperatura; pH; Intensidad de luz; Adición de CO2;  Velocidad de aireación; Concentración de diversos nutrientes y variables como la agitación o la velocidad de dilución (D).

La diferencia fundamental es que estos cultivos se hacen, en general, con el objeto de ensayar qué condiciones maximizan el crecimiento (µ, velocidad específica de crecimiento, 1/t) o la productividad (Pb, g/L/t).

Los experimentos en laboratorio a esta escala también permiten explorar las complejas relaciones que existen entre la concentración de biomasa (Cb) la disponibilidad de luz (I) y la velocidad específica de crecimiento que, a su vez, determina la productividad (Pb=Cb·µ).

Los experimentos a esta escala son a menudo monoalgales pero no son axénicos, a diferencia de los cultivos en placa. Esto quiere decir que se cultiva una única especie de microalga pero esta va acompañada de un cierto número de bacterias con las que suele coexistir. Esto no es solo torelable, sino deseable, ya que en fotobiorrecatores a gran escala es imposible mantener cultivos axénicos y los resultados de laboratorio podrían diferir.

Por tanto, los cultivos en laboratorio permiten: Caracterizar el perfil bioquímico de las microalgas; Observar la influencia de las variables ambientales y de operación en la biomasa; Determinar los requerimientos nutricionales de la especie y Obtener modelos de crecimiento.

Es importante destacar el acompañamiento de los laboratorios y los equipos, así como los recursos humanos con los que cuenta la Universidad para realizar este tipo de trabajos.

La eutrofización del agua

Los principales problemas asociados a la eutrofización del agua son los siguientes: afecta a la calidad y al uso con fines recreativos del agua, como balnearios, además de reducir el atractivo turístico. Los compuestos contaminantes pueden afectar a toda la masa de agua, causando la mortandad de peces por falta de oxígeno. La eutrofización dificulta y eleva los costos de tratamiento para el abastecimiento de agua potable e industrial (hay que eliminar las algas, color, sabor y olor) y la pérdida del ecosistema.

Fuente: Departamento de Investigación de la Facultad de Ciencias y Tecnología (FaCYT)



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