CULTIVO MIXOTRÓFICO DE LA MICROALGA PHAEODACTYLUM TRICORNUTUM UTEX 640

Autor: CERÓN GARCÍA M. CARMEN
Año: 2001
Universidad: ALMERIA
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE ALMERÍA
Centro de lectura: CIENCIAS EXPERIMENTALES
Director: GARCÍA CAMACHO FRANCISCO
Tribunal: GARCÍA GUERRERO MIGUEL , ROBLES MEDINA ALFONSO , SÁNCHEZ SANCHO MARÍA EUGENIA , MOLINA GRIMA EMILIO
Resumen de la tesis

En este trabajo se ha demostrado que el cultivo mixotrófico de microalgas para la producción de sustancias bioactivas es más que una alternativa al cultivo fotoautotrófico. La microalga utilizada fue Phaeodactylum tricornutum UTEX 640, una especie muy utilizada por ser una fuente potencial de ácido eicosapentaenoico (EPA). La fase de selección del nutriente orgánico y su concentración en el medio de cultivo señaló al glicerol, adicionado a la concentración de 0.1M, como el nutriente orgánico con mayor potencialidad, muy por encima del control fotoautotrófico. Adicionalmente, se hicieron cultivos fed-batch empleando urea y cloruro amónico como fuentes de nitrógeno complementarias y glicerol (0.1M) como fuente orgáncia de carbono. La productividad máxima de biomasa fue 8 veces superior al control realizado glicerol y nitrato sódico como fuente de nitrógeno. La productividad máxima de EPA supuso una mejora sobre el control (fotoautotrófico) de 10 veces. Se realizó un análisis para cuantificar la interrelación que existe entre la disponibilidad de luz y el consumo de sustrato y la eficacia con la que es utilizado por las microalgas. Como paso previo al escalado de fotobiorreactores a nivel de laboratorio (columnas de burbuejo de 2 litros de capacidad), y basándose en el conocimiento de las concentraciones de trabajo óptimas de sustrato y de la cuantificación de requerimientos de sustrato y luz, se diseñó una estrategia de adición de nutriente y suministro de irradiancia para maximizar el crecimiento. Los rendimientos de biomasa y EPA fueron muy superiores a los del control fotoautotrófico. Utilizando la mejor estrategia de adición de nutriente, se realizaron experimentos en modo semicontinuo con distintas velocidades de dilución. Las productividades de biomasa y EPA fueron del orden de 2gL-1 d-1 y 52 mg L-1 d-1, respectivamente. Estos valores son comparables con los publicados para esta microalga cultivada en modo fotoautotrófico, bajo condiciones de irradiancia solar, y en fotobiorreactores tubulares de escala piloto (50 litros y 200 litros de capacidad, con 3 cm y 6 cm de diámetro interno, respectivamente). Finalmente, el estudio se completó con ensayos en condiciones externas bajo luz solar y a nivel de planta piloto en fotobiorreactores tipo columna de burbujero (60 litros de volumen útil y 20 cm de diámetro interno). La productividad máxima de biomasa y EPA fueron de 1,87 g L-1 d-1 y 50,5 mg L-1 d-1, respectivamente, superando al control fotoautotrófico en 4 y 6 veces, respectivamente. Estos valores alcanzados en columnas de burbujeo de gran diámetro tienen una extraordinaria importancia, ya que posibilitan el cultivo masivo de microalgas en fotobiorreactores verticales, con un diámetro considerable, aumentando considerablemente la productividad de biomasa y del metabolito de interés por unidad de área de tierra ocupada.
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