Evaluación del efecto de la deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia como factor de estrés para la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis por medio de cultivos realizados en el biorreactor biostat ® a plus

Abstract

Cuando las condiciones de crecimiento de la microalga Haematococcus pluvialis no son las adecuadas, sufre un proceso de enquistamiento del cual se deriva un carotenoide de gran interés como lo es la astaxantina. Este metabolito secundario es utilizado en diferentes industrias como colorante y aditivo nutricional. La microalga presenta un complejo ciclo de crecimiento, por lo que en el proyecto se buscó evaluar el efecto de la deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia como factores de estrés para la producción de astaxantina, por medio de cultivos realizados en el biorreactor BIOSTAT ® A PLUS de 5 litros, con el fin de producir biomasa en calidad y cantidad adecuada. Se realizó a escala de laboratorio en medios de cultivo como el BBM y RM, usando las siguientes variables de crecimiento: pH 6,8; temperatura 20 + 2 °C; fotoperiodo 18 horas luz: 6 horas oscuridad; luz blanca, azul y roja con LEDS; irradiancia 180 hasta 210 lux; aire filtrado a una velocidad de 1,7 L/min y agitación 100 rpm. Se realizó observación de la morfología, cuantificación de crecimiento celular en células/mL, y determinación de la producción de clorofila y astaxantina por métodos espectrofotométricos. Se determinó la concentración de nitrógeno durante el cultivo mediante el método de colorimetría por nitración con ácido salicílico. En el estudio realizado con el medio de cultivo BBM se observó una producción de biomasa de 2,88 x107 cel/mL a los 36 días de crecimiento; concentración de clorofila de 28,3 μg/mL y una concentración de astaxantina de 3,1 μg/mL. El medio RM presentó una biomasa de 2,43 x107 cel/mL; concentración de clorofila de 21,8 μg/mL y una concentración de astaxantina de 2,9 μg/mL a los 36 días de crecimiento. Se determinó que no existen diferencias significativas entre los tratamientos aplicados (F: 1,38; Valor p: 0,253; gl: 1). El uso del biorreactor bajo las condiciones trabajadas permitió obtener una biomasa en calidad y cantidad adecuadas de la microalga, la cual puede ser utilizada para obtener productos derivados de gran interés.