Efectos de la longitud de onda de luz, el fotoperiodo y la salinidad en los parámetros de producción de Isochrysis galbana
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
La microalga Isochrysis galbana es un bioproducto alimenticio fundamental en los cultivos acuícolas, ya que aporta calidad nutricional a las larvas en su desarrollo óptimo. El desarrollo de la acuicultura en Costa Rica ha generado la necesidad de fomentar la producción microalgal para producir mayor cantidad y calidad de biomasa, por lo que se generó un diseño para evaluar la incidencia de factores ambientales en el cultivo de esta microalga. Los cultivos microalgas se llevaron a cabo en botellas con una capacidad de 5,5 L, se realizaron en total 6 tratamientos, tres con longitud de onda de luz blanca (500 nm) y tres con longitud de onda de luz azul (455 nm). En cada longitud de onda se analizaron tres fotoperiodos: a- 16h:8h, b- 12h:12h y 24h (Luz/Oscuridad) y 4 salinidades (32ppm, 30ppm, 28ppm y 25ppm) las cuales se trabajaron por triplicado, para un total de 12 cultivos por tratamiento. Después de 12 días de cultivo se observó una mayor cantidad de células/ml en el tratamiento de luz azul con irradiación constante 24h y salinidad de 28ppm, El fotoperiodo de 12h:12h (L/0) no tuvo en buen crecimiento en ninguna de las longitudes de onda de luz empleadas. En cuanto a la producción de biomasa se determinó que la luz azul, con fotoperiodo 16h:8h (L/O) y salinidad de 30ppm fue el que produjo mayor biomasa seca. Se pudo determinar que la combinación de factores de luz azul, con luz constante de 24h y salinidad de 28ppm, permitieron alcanzar la mayor densidad celular.
Detalles del artículo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Los autores conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación y pueda editarlo, reproducirlo, distribuirlo, exhibirlo y comunicarlo en el país y en el extranjero mediante medios impresos y electrónicos. Asimismo, asumen el compromiso sobre cualquier litigio o reclamación relacionada con derechos de propiedad intelectual, exonerando de responsabilidad a la Editorial Tecnológica de Costa Rica. Además, se establece que los autores pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
Citas
L. A. Velasco, J. Barros-Gómez, G. H. Ospina-Salazar, and C. A. Trujillo, “Efecto de la intensidad lumínica, temperatura y salinidad sobre el crecimiento de la microalga Isochrysis galbana (clon T-ISO),” Revista Intrópica, vol. 4, pp. 93–99, 2009, Accessed: Jan. 26, 2023. [Online]. Available: https://revistas.unimagdalena.edu.co/index.php/intropica/article/view/142
D. Lorenzo et al., “Los lípidos en los peces y los aportes benéficos en la salud humana”, Kuxulkab, vol. 23, no. 47, pp. 23–30, 2017, [Online]. Available: www.dgbiblio.unam.mx
C. Bonfanti et al., “Potential of microalga Isochrysis galbana: Bioactivity and bioaccessibility,” Algal Res, vol. 29, pp. 242–248, 2018, doi: 10.1016/j.algal.2017.11.035.
I. Barkia, N. Saari, and S. R. Manning, “Microalgae for high-value products towards human health and nutrition,” Marine Drugs, vol. 17, no. 5. p. 304, 2019. doi: 10.3390/md17050304.
K. K. Sharma, H. Schuhmann, and P. M. Schenk, “High lipid induction in microalgae for biodiesel production,” Energies (Basel), vol. 5, no. 5, pp. 1532–1553, 2012, doi: 10.3390/en5051532.
W. S. Shin, S. M. Jung, C. H. Cho, D. W. Woo, W. Kim, and J. H. Kwon, “Use of tar color additives as a light filter to enhance growth and lipid production by the microalga nannochloropsis gaditana,” Environmental Engineering Research, vol. 23, no. 2, pp. 205–209, 2018, doi: 10.4491/eer.2017.162.
F. Choix, “Evaluación de la acumulación de carbohidratos en la microalga Chlorella spp. Asociada con la bacteria Azospirillum brasilense,” Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste S.C, 2014.
W. Pugkaew, M. Meetam, K. Yokthongwattana, N. Leeratsuwan, and P. Pokethitiyook, “Effects of salinity changes on growth, photosynthetic activity, biochemical composition, and lipid productivity of marine microalga Tetraselmis suecica,” J Appl Phycol, vol. 31, no. 2, pp. 969–979, 2019, doi: 10.1007/s10811-018-1619-7.
M. Atta, A. Idris, A. Bukhari, and S. Wahidin, “Intensity of blue LED light: A potential stimulus for biomass and lipid content in freshwater microalgae Chlorella vulgaris,” Bioresour Technol, vol. 148, pp. 373–378, 2013, doi: 10.1016/j.biortech.2013.08.162.
P. S. C. Schulze, L. A. Barreira, H. G. C. Pereira, J. A. Perales, and J. C. S. Varela, “Light emitting diodes (LEDs) applied to microalgal production,” Trends in Biotechnology, vol. 32, no. 8. Elsevier Ltd, pp. 422–430, 2014. doi: 10.1016/j.tibtech.2014.06.001.
M. del Pilar Sánchez-Saavedra, A. N. Maeda-Martínez, and S. Acosta-Galindo, “Effect of different light spectra on the growth and biochemical composition of Tisochrysis lutea,” J Appl Phycol, vol. 28, no. 2, pp. 839–847, 2016, doi: 10.1007/s10811-015-0656-8.
P. Sirisuk, C. H. Ra, G. T. Jeong, and S. K. Kim, “Effects of wavelength mixing ratio and photoperiod on microalgal biomass and lipid production in a two-phase culture system using LED illumination,” Bioresour Technol, vol. 253, pp. 175–181, 2018, doi: 10.1016/j.biortech.2018.01.020.
Y. Zhong, P. Jin, and J. J. Cheng, “A comprehensive comparable study of the physiological properties of four microalgal species under different light wavelength conditions,” Planta, vol. 248, no. 2, pp. 489–498, 2018, doi: 10.1007/s00425-018-2899-5.
M. Yoshioka, T. Yago, Y. Yoshie-Stark, H. Arakawa, and T. Morinaga, “Effect of high frequency of intermittent light on the growth and fatty acid profile of Isochrysis galbana”, Aquaculture, vol. 338–341, pp. 111–117, 2012, doi: 10.1016/j.aquaculture.2012.01.005.
N. S. Yusof, Y. S. Yeong, H. A. Zakeri, M. E. A. Wahid, S. N. A. Ghafar, and N. Yusuf, “Photoperiod influenced the growth and antioxidative responses of Chlorella vulgaris, Isochrysis galbana, and Tetraselmis chuii,” J Appl Pharm Sci, vol. 11, no. 4, pp. 125–134, Apr. 2021, doi: 10.7324/JAPS.2021.110415.
E. A. Suyono, A. Listyarini, and A. Hardiyati, “Effect High Salinity and Red-Blue Light Treatment on Lipid Content of the Microalgae Chlorella zofingiensis Dönz as Biodiesel Source,” Applied Mechanics and Materials, vol. 842, pp. 103–110, 2016, doi: 10.4028/www.scientific.net/amm.842.103.
C. H. Ra, P. Sirisuk, J. H. Jung, G. T. Jeong, and S. K. Kim, “Effects of light-emitting diode (LED) with a mixture of wavelengths on the growth and lipid content of microalgae,” Bioprocess Biosyst Eng, vol. 41, no. 4, pp. 457–465, Apr. 2018, doi: 10.1007/s00449-017-1880-1.
B. O. Arredondo-Vega and D. Voltolina, Concentración, recuento celular y tasa de crecimiento, 1st ed. La Paz, Baja California, México: Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C., 2007. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/253237563
Â. P. Matos, M. G. Cavanholi, E. H. S. Moecke, and E. S. Sant’Anna, “Effects of different photoperiod and trophic conditions on biomass, protein and lipid production by the marine alga Nannochloropsis gaditana at optimal concentration of desalination concentrate,” Bioresour Technol, vol. 224, pp. 490–497, 2017, doi: 10.1016/j.biortech.2016.11.004.
M. Ono, K. Sawada, Y. Shiraiwa, and M. Kubota, “Changes in alkenone and alkenoate distributions during acclimatization to salinity change in Isochrysis galbana: Implication for alkenone-based paleosalinity and paleothermometry,” 2012.
J. P. Cañavate, I. Hachero-Cruzado, C. Pérez-Gavilán, and C. Fernández-Díaz, “Lipid dynamics and nutritional value of the estuarine strain Isochrysis galbana VLP grown from hypo to hyper salinity,” J Appl Phycol, vol. 32, no. 6, pp. 3749–3766, 2020, doi: 10.1007/s10811-020-02258-2.
C. A. Che, S. Kim, H. Hong, M. Kityo, I. Sunwoo, and J. Jeong, “Optimization of light intensity and photoperiod for Isochrysis galbana culture to improve the biomass and lipid production using 14-L photobioreactors with mixed light emitting diodes (LEDs) wavelength under two-phase culture system,” Bioresour Technol, vol. 285, 2019, doi: 10.1016/j.biortech.2019.121323.
H. Alishah Aratboni, N. Rafiei, R. Garcia-Granados, A. Alemzadeh, and J. R. Morones-Ramírez, “Biomass and lipid induction strategies in microalgae for biofuel production and other applications,” Microbial Cell Factories, vol. 18, no. 1. BioMed Central Ltd., p. 178, 2019. doi: 10.1186/s12934-019-1228-4.
I. Krzemińska, B. Pawlik-Skowrońska, M. Trzcińska, and J. Tys, “Influence of photoperiods on the growth rate and biomass productivity of green microalgae,” Bioprocess Biosyst Eng, vol. 37, no. 4, pp. 735–741, 2014, doi: 10.1007/s00449-013-1044-x.
M. Chioccioli, B. Hankamer, and I. L. Ross, “Flow cytometry pulse width data enables rapid and sensitive estimation of biomass dry weight in the microalgae Chlamydomonas reinhardtii and Chlorella vulgaris,” PLoS One, vol. 9, no. 5, pp. 1–29, 2014, doi: 10.1371/journal.pone.0097269.