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Crecimiento y pigmentos de Spirulina subsalsa cultivada a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno
Lolymar Romero Maza; Miguel Guevara; José Félix Bernal
Lolymar Romero Maza; Miguel Guevara; José Félix Bernal
Crecimiento y pigmentos de Spirulina subsalsa cultivada a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno
Growth and Pigments of Spirulina subsalsa Grown at Different Salinities and NitrogenConcentrations
Revista tiempo&economia, vol. 1, núm. 2, 2017
Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
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Resumen: El objetivo de la presente investigación fue evaluar el crecimiento y el contenido de pigmentos de un nuevo aislado de Spirulina subsalsa cultivada en agua mar a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno. La nueva cepa de S. subsalsa se aisló a partir de muestras de agua procedentes del embalse de Clavellino, estado Sucre, Venezuela, y fue identificada haciendo uso de la clave taxonómica propuesta por Aguiar (2013). El medio de cultivo ensayado fue el f/2, modificando las concentraciones de nitrato (14,5; 29 y 58 mmol/L) y cloruro de sodio (0, 9 y 18 ‰ por adición de agua de mar). Los cultivos se realizaron por triplicado, de forma discontinua, bajo condiciones de medio ambiente controlado (T: 30±1 ºC; iluminación: 3.000 lux; agitación manual, fotoperiodo 12:12), durante 21 días. Los resultados obtenidos evidenciaron que la salinidad de 9 ‰ y la concentración de nitrato de 14 mmol/L fueron los parámetros que propiciaron los mayores contenidos de biomasa; mientras que la clorofila a y la ficocianina mostraron mayores valores en la misma concentración de nitrógeno, 0 ‰. Estos hallazgos indican que la salinidad y la concentración de nitrógeno afectan el crecimiento y los pigmentos del nuevo aislado de S. subsalsa y además sugieren que esta cepa posee potencial para su aprovechamiento biotecnológico con miras a obtener metabolitos valiosos en las industrias alimenticias y farmacológicas.

Palabras clave: cianobacteria, agua de mar, biotecnología.

Abstract: The aim of this research was to evaluate the growth and content of pigments of a new isolate of Spirulina subsalsa grown in seawater at different salinities and nitrogen concentrations. The new S. subsalsa strain was isolated from water samples from the Clavellino reservoir, Sucre state, Venezuela, and was identified using the taxonomic key proposed by Aguiar (2013). The culture medium tested was f / 2 Guillard, modifying the concentrations of nitrate (14.5; 29, 59 mmol/L) and sodium chloride (0, 9 and 18 ‰ by the addition of seawater). The cultures were carried out in triplicate, discontinuously, under conditions of controlled environment (T: 30±1 °C, illumination: 3,000 lux, manual agitation, photoperiod 12:12), for 21 days. The results obtained showed that the salinity of 9 ‰ and the nitrate concentration of 14 mmol/L were the parameters that propitiated the highest biomass; while chlorophyll a and phycocyanin showed higher values at the same nitrogen concentration at 0 ‰. These findings indicate that salinity and nitrogen concentration affect the growth and pigments of the new isolate of S. subsalsa and suggest that this strain has potential for its biotechnological exploitation in order to obtain valuable metabolites for food and pharmacological industries.

Keywords: Cyanobacteria, sea water, biotechnology.

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Articulos

Crecimiento y pigmentos de Spirulina subsalsa cultivada a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno

Growth and Pigments of Spirulina subsalsa Grown at Different Salinities and NitrogenConcentrations

Lolymar Romero Maza
Universidad Politécnica Territorial del Oeste de Sucre, Venezuela , Venezuela
Miguel Guevara
Instituto Superior de Formación Docente Salomé Ureña, República Dominicana, República Dominicana
José Félix Bernal
Universidad de Oriente, Venezuela, Venezuela
Revista tiempo&economia, vol. 1, núm. 2, 2017
Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano

Recepción: 17 Octubre 2018

Aprobación: 13 Noviembre 2018

INTRODUCCIÓN

Las cianobacterias, comúnmente denominadas algas verde azules, comprenden un grupo grande y heterogéneo de procariontes fotoautotróficos (Van-Den-Hoek, Mann, & Jahns, 1995) con muchas aplicaciones biotecnológicas (Encarnação, Pais, Campos, & Burrows, 2015; Sommella et al., 2018). Dentro de este grupo se encuentra Spirulina, la cual muchas veces es confundida con Arthrospira, aunque en la actualidad está totalmente esclarecido que corresponden a dos géneros totalmente distintos (Ali & Saleh, 2012). Algunas de sus características, tales como forma, tamaño de los filamentos, forma de sus tricomas y espiras, presencia o no de vesículas de gas y caliptras, entre otras, son utilizadas para la clasificación de las cianobacterias; sin embargo, estos atributos pueden variar considerablemente a causa de los cambios morfológicos inducidos por las condiciones de cultivo y la plasticidad fenotípica de las cianobacterias, lo cual puede conducir a errores en la identificación taxonómica de las cepas (Lyra et al., 2001; Valerio et al., 2009).

Los miembros del género Spirulina crecen en medios alcalinos y poseen filamentos espiralados o helicoidales. Estos son ampliamente utilizados como fuente de proteínas, vitaminas y minerales y como medicamentos contra el cáncer (Fedorov et al., 2013; Ouhtit et al., 2014), la hiperlipidemia (Deng & Chow, 2010), el daño renal y hepático (Gallardo-Casas et al.,2011; Rodríguez et al., 2012), la diabetes (Layam & Kasi,2006) y diferentes enfermedades neurodegenerativas (Salvador, Uranga & Giusto, 2011).

Otros metabolitos sintetizados por Spirulina son lospigmentos (Khazi, Demirel, & Dalay, 2018; Murugan & Rajesh, 2014), los cuales, al igual que el resto dela composición química, están influenciados porlos parámetros físico-químicos que interactúan en cultivos, a saber: temperatura (Lee, Chen, & Peng, 2012; Pandey & Tiwari, 2010; Uslu, Isik, Koc, & Goksan, 2011), aireación (Ravelonandro et al.,2011), concentración de dióxido de carbono (Solettoet al., 2008), fuentes de carbono (Soundarapandian& Vasanthi, 2010), intensidad de luz (Lee et al., 2012; Pandey & Tiwari, 2010; Ravelonandro et al., 2011), pH (Pandey & Tiwari, 2010) y concentraciones de nutrientes como nitrógeno (Colla, Furlong, & Vieira, 2007a; Colla, Reinehr, Carolina, & Jorge, 2007b; Uslu et al., 2011) o fósforo (Markou, 2012; Markou, Chatzipavlidis, & Georgakakis, 2012;Ravelonandroet al., 2011; Uslu et al., 2011; Yuan, Kumar, Sahu, & Ergas, 2011).

Los principales pigmentos presentes en Spirulina incluyen carotenoides, xantofilas, clorofila y ficobiliproteínas (Saini, Pabbi, & Shukla, 2018). Tanto la clorofila a como la ficocianina son ampliamente utilizadas en las industrias alimentarias, cosméticas y farmacéuticas. Su consumo ha aportado muchos beneficios a la salud como un agente nutracéutico con propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, antimutagénicas y antimicrobianas (Da Silva-Ferreira & Sant’Anna, 2017; Marín-Prida et al., 2015).

Los cultivos de Spirulina suelen realizarse en agua dulce y con medios de cultivo costosos debido a la inclusión de un gran número de sales de grado analítico. Entre estos medios destacan el Zarrouk (Zarrouk, 1966), Spirulina (Aiba & Ogawa, 1977), BG-11 (Rippka, 1988) y algunos medios modificados (Amala & Ramanathan, 2013; Kumari, Kumar, Pathak, & Guria, 2014a; Kumari,Sharma, Pathak, & Guria, 2014b). Esta situación ha propiciado la búsqueda de fuentes alternativas de medios de cultivos que incluyan el uso de aguamarina, con el fin de posibilitar la obtención de altosrendimientos de biomasa a bajo costo.

La evaluación de nuevos aislados de S. subsalsa con miras a su manejo biotecnológico para la producción de metabolitos industriales es de suma importancia, dado que se ha demostrado que las respuestas de las cianobacterias y las microalgas, en general, a los cambios de los factores abióticos varían notablemente de una especie a otra, entre cepas de una misma especie e incluso entre clones originados de un mismo cultivo unialgal (Gómez & González, 2005). Al respecto, ha sido documentado que el análisis de miles de especies de microalgas han mostrado diferencias significativas en el contenido de lípidos entre diferentes cepas, que van desde 1 % hasta aproximadamente 85 % de la masa seca delas células (Chisti, 2007; Li et al., 2008). En el caso de Arthrospira y Spirulina, Cohen, Vonshak & Richmond (1987) evidenciaron variabilidad en los contenidos de metabolitos de 18 cepas de estas cianobacterias, especialmente en los ácidos grasos poliinsaturados. Las disimilitudes observadas entre las cepas pueden ser resultado de diferencias morfológicas y fisiológicas,atribuibles a variaciones genéticas intraespecíficas, tal como han señalado Whyte (1987), Gómez y González (2005) y Guevara et al. (2016).

Tomando en consideración los planteamientos antes señalados, relacionados con la importancia económica de Spirulina y las diferencias que poseen las diferentes cepas, la presente investigación planteó la evaluación del crecimiento y el contenido de pigmentos de una nueva cepa de Spirulina subsalsa cultivada en agua de mar a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno, lo cual vendría a ser un reporte novedoso para la biotecnología de cianobacterias procedentes de represas.

MATERIALES Y MÉTODOS
Aislamiento e identificación de la cianobacteria Spirulina subsalsa

Las muestras de agua fueron tomadas superficialmente (0-5 m de profundidad) con colectores plásticos estériles de 350 mL de capacidad, entre 0-5 m de distancia de la orilla del embalse de Clavellino, estado Sucre, Venezuela (coordenadas: entre 10° 19’ hasta 10° 23’ Lat. N y entre 63° 35’ hasta 63° 40’Long. O), y posteriormente llevadas al Laboratoriode Biotecnología de Microalgas del Departamento de Biología Pesquera del Instituto Oceanográfico de Venezuela, en la Universidad de Oriente.

En el laboratorio, las muestras de agua del embalse fueron diluidas en agua destilada previamente esterilizada (120 ºC, 15 psi, 15 min). Posteriormente, las muestras fueron inoculadas con la ayuda de un asa de siembra en placas de Petri contentivas de 15 mL de medio sólido Spirulina (Aiba & Ogawa, 1977) e incubadas a temperatura de 25±1 ºC, iluminación de 39 μE/m2s y fotoperiodo 12:12, hasta la aparición de las colonias verdeazuladas. Estas últimas fueron tomadas con asa de siembra y resuspendidas en medio Spirulina líquido para su purificación. Una vez obtenidas, las colonias puras de la cianobacteria se colocaron en tubos de vidrios estériles con tapas de baquelitas de 15 mL de capacidad, contentivos de 10 mL de medio líquido Spirulina y se mantuvieron en cámara de cultivo a las condiciones ambientales antes mencionadas.

Al evidenciar crecimiento, se procedió a la verificación de la pureza de la cepa mediante observaciones en el microscopio a 40X y al resguardo de la misma para su posterior identificación, la cual se realizó en el Laboratorio de Taxonomía de Fitoplancton del Departamento de Biología de la Universidad de Oriente, Venezuela, utilizando criterios morfológicos y siguiendo las claves taxonómicas propuesta por Aguiar (2013). La cepa aislada fue incorporada al Banco de Germoplasma de Algas del Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, con el código BGAUDO 161.

Crecimiento y contenido de pigmentos de la cepa S. subsalsa a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno

Los cultivos de la cepa de S. subsalsa se realizaronen agua de mar previamente tratada, según la metodología de Faucher, Coupal y Leduy (1979), la cual consistió en ajustar el pH del agua de mar (37 ‰) a 9,2 por adición de hidróxido de sodio. Posteriormente, se adicionó 19,2 g/L de bicarbonato de sodio, se dejó reposar por 2 h a 35 ºC, se filtró a través filtros Whatman GF/C y se ajustó el pH a 8,5 con ácido clorhídrico 5 eq/L, para finalmente repetir el filtrado. Las salinidades evaluadas (9 y 18 ‰) se obtuvieron mediante diluciones, con agua destilada, del agua de mar tratada. Los cultivos a 0 ‰ fueron realizados con agua destilada. Como medio de cultivo se utilizó el f/2 Guillard (Guillard, 1975), ajustándose a tres concentraciones de nitrógeno (14,5, 29 y 58 mmol/L) y adicionando 8 g/L de bicarbonato de sodio. La selección de las concentraciones de nitrógeno se basó en las usadas por el medio Zarrouk (Zarrouk, 1966), el cual es el más utilizado en el cultivo de Spirulina y tiene una concentración de nitrógeno de 29 mmol/L. Usando esta concentración como referencia, se decidió evaluar la influencia de mayores (2X) y menores (X/2) concentraciones de nitrógeno en el crecimiento y acumulación de pigmentos en S. subsalsa.

Los cultivos se realizaron de forma discontinua, por triplicado, bajo condiciones de medio ambiente controlado (T: 30±1 ºC; iluminación: 3.000 lux; agitación manual, fotoperiodo 12:12), durante 21 días. Se usaron tubos de ensayo, con tapa de algodón, contentivos de 10 mL del medio de cultivo y dispuestos sobre bandejas de madera, con una inclinación de 25º. La densidad poblacional inicial fue de 0,5±0,025mg/L, y desde el inicio del ensayo y cada 48 h se tomaron muestras de cada uno de los tratamientospara determinar el pH y el crecimiento poblacional según criterio de Pelizer y Oliveira (2014).

La cuantificación de ficocianina se realizó de acuerdo con lo propuesto por Boussiba y Richmond (1979) y Bennett y Bogorad (1973). Por su parte, la clorofila a se determinó siguiendo los criterios de Jeffrey y Humphrey (1975).

Análisis de resultados

Previo cumplimiento de los supuestos de homogeneidad de las varianzas y normalidad, los datos de los valores de biomasa y pigmentos de S. subsalsa, obtenidos en los diferentes tratamientos, fueron contrastados mediante un análisis de varianza de dos factores (salinidad y concentración de nitrógeno). Su posterior análisis fue realizado a través de pruebas de rango múltiples, siguiendo las recomendaciones de Sokal & Rolhf (1995).

RESULTADOS
Identificación de la cianobacteria S. subsalsa

La cianobacteria aislada del embalse de Clavellino es filamentosa, cilíndrica-helicoidal con extremos ligeramente redondeados, con tricomas aislados, de contenido celular verde-azulado pálido y homogéneo. Sus espiras son estrechas, yuxtapuestas, densas y regulares. Los filamentos poseen un diámetro entre 1-2,3 μm, con distancia y altura entre las espiras entre1-2 μm y 2-3,3 μm, respectivamente. No se observaron vesículas de gas ni caliptra en las terminaciones delas células (figura 1). Estas características, junto con lo expuesto por Aguiar (2013) y Luo y Jiang (2015),permiten concluir que la cianobacteria aislada es Spirulina subsalsa.


Figura 1
Figura 1. Micrografías de Spirulina subsalsa aislada del Embalse de Clavellino,estado Sucre, Venezuela

Crecimiento y contenido de pigmentos de la cepa S. subsalsa a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno

El crecimiento de la cepa de S. subsalsa se muestra en la figura 2, en la que se observa que hasta el día 15, en todas las salinidades y concentraciones de nitrógeno evaluadas, esta cepa mostró un crecimiento similar, con contenidos de biomasa entre 0,3–0,6 mg/ mL. A partir de allí, se incrementó la producción de biomasa, presentando al final del ensayo diferencias significativas (p < 0,05) entre los tratamientos, siendo los cultivos a 9 ‰ y 14 mmol/L de N los que produjeron mayor biomasa (2,07 mg/mL).


Figura 2
Figura 2. Crecimiento de S. subsalsa aislada del Embalse de Clavellino, estado Sucre, cultivada en agua mar a diferentes salinidades (0, 9 y 18 ‰) yconcentraciones de nitrógeno (14,5, 29 y 58 mmol/L)

Los contenidos de clorofila alpha (figura 3) y ficocianina (figura 4) presentaron diferencias significativas entre las salinidades (p < 0,05) y las concentraciones de nitrógeno (p < 0,05) evaluadas. Ambos pigmentos disminuyeron sus contenidos al incrementar tanto la salinidad como la concentración de nitrógeno. La interacción entre estos factores fue significativa (p < 0,05), lo que sugiere que la acumulación de ambostipos de pigmentos está influenciada simultáneamentepor la salinidad y el aporte de nitrógeno. Los mayores valores de clorofila a (6,9 μg/mL) y ficocianina (4,9μg/mL) se obtuvieron en los cultivos expuestos a una salinidad de 0 y a una concentración de 14 mmol/Lde N.


Figura 3
Figura 3. Contenidos de clorofila alpha (ug/mL) de S. subsalsa cultivada en agua mar a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno (mmol/L)


Figura 4
Figura 4. Contenidos de ficocianina (ug/mL) de S. subsalsa cultivada en agua mar a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno (mmol/L)

DISCUSIÓN

A pesar de que el uso de los caracteres morfológicos permitió la identificación de la cianobacteria como Spirulina subsalsa, hay que tener en consideración que la taxonomía de cianobacterias filamentosas es ambigua debido a que las principales características que diferencian las especies (cantidad de espirales, por ejemplo) pueden variar en función de la plasticidad fenotípica y las condiciones ambientales o de cultivo, particularmente temperatura, concentración de nitrógeno y salinidad (Eykelenburg, 1979; Lewin, 1980; Lyra et al., 2001; Valerio et al., 2009). Estudios moleculares posteriores, como el 16S rRNA, permitirían esclarecer las dudas existentes en cuanto a la correcta identificación de la cepa analizada.

La presencia de esta cianobacteria en el embalse mencionado fue referida por Bernal (2002). El embalse muestreado presenta rangos de temperatura entre 28 y 31 °C y valores de pH entre 7,2 y 8,7, siendo más alcalino (cercanos a pH 9) en las horas de la tarde (García, 2009; Merayo & González, 2010), lo cual favorece el crecimiento del microorganismo en este tipo de ecosistema, según Whitton (2012). Otros ecosistemas venezolanos donde se ha evidenciado la presencia de S. subsalsa y de otros miembros del género Spirulina incluyen al Lago de Maracaibo (Rodríguez, 2002), los embalses Pao-Cachinche (límites entre los estados Carabobo y Cojedes), la Mariposa (Distrito capital), la Pereza y Quebrada Seca (estado Miranda), el Lagartijo (estado Miranda) y el Archipiélago de Los Roques (González et al., 2003; Petrash et al., 2012); sin embargo, no existen reportes sobre su cultivo en el país.

Algunos autores han trabajado en el cultivo de Spirulina variando las condiciones de cultivo, con la finalidad de encontrar las condiciones óptimas que permitan maximizar la producción de biomasa o algún metabolito en particular (Markou et al., 2012; Markou, 2012); tal es el caso de Sallal, Al-Hassan y Nimer, (1990), quienes estudiaron la actividad de la glicolato deshidrogenasa presente en S. subsalsa, la cual está asociada a las membranas tilacoides y es la responsable de su capacidad para crecer a rangos variados de salinidad, reportando que dicha microalga puede crecer de forma óptima a concentraciones de NaCl de 0-9 g/L.

Los contenidos de biomasa en varias especies de Spirulina son variables. Así, por ejemplo, El-Khair, El- Sayed y El-Sheekh (2018), quienes ensayaron varios sistemas de cultivo en fotobioreactores para el cultivo de Spirulina platensis en medio Zarrouk, lograron alcanzar niveles de biomasa de 1,4 g/L. Por su parte Khazi et al. (2018) realizaron varios ensayos con S. platensis a fin de evaluar, entre otros parámetros, la biomasa producida por dicha cianobacteria en función de la variabilidad de temperatura, irradiación de luz y agitación, encontrando que 33 °C, 44 μmol photons/m2s y 2,5 L/min de agitación fueron las condiciones que propiciaron el mayor crecimiento, logrando obtener 2,42 g/L; resultados muy similares a los de esta investigación. Por otro lado, Torres et al.(2018) obtuvieron solo 0,9 g/L de biomasa para estamisma especie, cuando los cultivos fueron realizados en fotobioreactores utilizando KNO3 y urea como fuentes de nitrógeno y una salinidad de 5 ‰. Todos los autores antes mencionados coinciden en que las variables de cultivos, principalmente la concentración de nitrógeno y la salinidad, son determinantes paraincrementar la productividad de Spirulina.

Con respecto a los contenidos de pigmentos, Dineshkumar, Umamageswari, Jayasingam y Sampathkumar (2015) encontraron valores de clorofila a de 12,6 µg/mL para cultivos de Spirulina platensis en medio Zarrouk (29 mmol/L de N y salinidad de 1 ‰) con adición de sustrato orgánico (melaza). Por su parte, Çelekli y Yavuzatmaca (2009) evaluaron diferentes concentraciones de nitrato y NaCl en la producción de Spirulina platensis, obteniendo la más alta producción de clorofila (29,92 mg/L) a concentraciones de 29,4 mmol/L de NaNO3 y 1,5 ‰ de salinidad, respectivamente.

La salinidad es un parámetro de cultivo que afecta la fisiología de Spirulina (Sreevani, Bhanumathi, Mohammad, & Murthy, 2011; Sharma, Kumar, Irfan, & Dut, 2014), ejerciendo su efecto en el crecimiento, la síntesis de clorofila alpha, la ficocianina y los carotenoides (Lamela & Márquez, 2000; Murugan & Rajesh, 2014; Sharma et al., 2014); sin embargo, muchos aspectos fisiológicos, relacionados con la aclimatación, la tolerancia al estrés, la producción de macromoléculas y el crecimiento en medios salinos permanecen sin esclarecer.

Entre los estudios relacionados con el efecto salino en Spirulina se incluye el trabajo de Sharma et al. (2014), quienes reportaron mejoras en la producción de ficocianina, aloficocianina y ficoeritrina en Spirulina platensis cultivada en medio Zarrouk modificado, utilizando 0,4 mol/L de NaCl. Murugan y Rajesh (2014) cultivaron dos especies de Spirulina en agua de mar por 15 días a 27 °C e irradiancia de 1,7 klux, obteniendo una producción de biomasa y ficocianina en los cultivos con agua de mar comparables a la encontrada en los cultivos controles (medio Zarrouk), lo cual les permitió concluir que el agua de mar representa una alternativa para el cultivo de esta cianobacteria.

Conclusiones similares fueron presentadas por Abd-El-Baky, El-Baz y El-Baroty (2003), quienes estudiaron la influencia de la deficiencia de nitrógeno y el estrés salino en el contenido de pigmentos en S. platensis y S. maxima, identificando que el estrés salino de 0,2 mol/L (11,6 ‰) aumenta el contenido de β-caroteno, astaxantina, luteína, zeaxantina y criptoxantina, siendo S. máxima la que acumuló mayor contenido de criptoxantina y zeaxantina. Otros autores, como Lamela y Márquez (2000), también han reportado valores de clorofila a entre 2,08-2,78 mg/g y carotenoides totales entre 1,56-1,85 mg/g en A. máxima, cultivada en agua de mar y medio convencional Zarrouk.

Por otra parte, la concentración de nutrientes es determinante en el crecimiento de las cianobacterias, llegando a comprobarse que las sales de nitrato garantizan los rendimientos más altos de biomasa (Faintuch, 1989), lo cual justifica el uso de medios de cultivo utilizando NaNO3 o KNO3, como los sugeridos por Zarrouk (1966) y Schlösser (1982). En tal sentido, Marrez et al. (2013) realizaron un estudio de evaluación del efecto de varios medios de cultivo sobre la biomasa y el contenido de pigmentos de Spirulina platensis, encontrando que en el medio Zarrouk, cuya concentración de NO3 es igual a 29 mmol/L, es donde se obtiene la mayor cantidad de biomasa (4,87 g/L).

n el desarrollo de este estudio se encontró que la mayor cantidad de biomasa (2,07 mg/ml) se obtuvo a 14 mmol/L de nitrato y 9 ‰, la cual es la mitad de la concentración de nitrógeno normalmente recomendada para el cultivo de especies del género Spirulina. A pesar de que muchas investigaciones refieren que el uso de grandes cantidades de nitrógeno en los medios de cultivo garantiza mayores producciones de biomasa, también se han obtenido altas producciones a bajas concentraciones de este macronutriente, tal como lo refirieron Sassano et al. (2007) y Tambiev, Vasilieva y Lukyanov (2011), quienes indicaron que contenidos de 11,7 mmol/L (1g/L) de nitrógeno (menores a los usados en esta investigación) pueden ocasionar mayores crecimientos de esta cianobacteri; comportamiento que puede ser atribuido a las diferencias fisiológicas y de adaptación que puede presentar una cepa en particular. Además de esta evidencia, Fábregas et al. (1984) indicaron que la interacción salinidad-concentración de nitrógeno afecta la producción de biomasa de las microalgas. La disminución de las concentraciones de nitrógeno en los cultivos de microalgas es prioritario, puesto que lleva implícito una reducción de los costos de producción de la biomasa microalgal, uno de los macronutrientes más costosos.

Es de resaltar que durante el desarrollo del ensayo el pH de los cultivos varió entre 9,40-10,90, lo cual favoreció el crecimiento de S. subsalsa, considerando que esta cianobacteria presenta óptimos crecimientos en cultivos con pH entre 9-11, tal como señalaron Rincón et al. (2013) y Soundarandian y Vasanthi (2010).

CONCLUSIONES

La salinidad y la concentración de nitrógeno tienen efectos diferentes en el crecimiento y el contenido de clorofila a y la ficocianina del nuevo aislado de Spirulina subsalsa, siendo 9 ‰ y 14 mmol/L de N, salinidad y concentración de nitrógeno, respectivamente, los que produjeron los mayores contenidos de biomasa. Por su parte, los pigmentos clorofila a y ficocianina alcanzaron sus mayores contenidos a 0 ‰ y 14 mmol/L de N. Por ende, esta cepa puede ser considerada como un microrganismo promisorio para las industrias biotecnológicas.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo brindado por el Grupo de Investigaciones en Microalgas y por el Postgrado en Ciencias Marinas del Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Venezuela.

Material suplementario
Referencias
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Notas

Figura 1
Figura 1. Micrografías de Spirulina subsalsa aislada del Embalse de Clavellino,estado Sucre, Venezuela

Figura 2
Figura 2. Crecimiento de S. subsalsa aislada del Embalse de Clavellino, estado Sucre, cultivada en agua mar a diferentes salinidades (0, 9 y 18 ‰) yconcentraciones de nitrógeno (14,5, 29 y 58 mmol/L)

Figura 3
Figura 3. Contenidos de clorofila alpha (ug/mL) de S. subsalsa cultivada en agua mar a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno (mmol/L)

Figura 4
Figura 4. Contenidos de ficocianina (ug/mL) de S. subsalsa cultivada en agua mar a diferentes salinidades y concentraciones de nitrógeno (mmol/L)
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