Evaluación del Efecto de los Factores de Crecimiento sobre la Producción de Clorofilas a y b a partir de Microalgas

Resumen

El presente estudio destaca las ventajas de emplear el método desarrollado por Jeffrey y Humphrey para extraer y cuantificar pigmentos liposolubles de microalgas. Este método sirve como una herramienta valiosa para evaluar la influencia de los factores de crecimiento en la producción de clorofila y el contenido celular en estos organismos.

Resumen

Las microalgas contienen dos grupos principales de pigmentos: clorofilas y carotenoides. La clorofila es un pigmento verde que absorbe la energía lumínica y la transforma en energía química para facilitar la síntesis de compuestos orgánicos. Este pigmento sirve como una valiosa fuente primaria para productos biotecnológicos en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética debido a sus altas propiedades antioxidantes y capacidades colorantes. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de los factores de crecimiento (concentración de CO₂ , color de la luz e intensidad de la luz) a través de un diseño experimental de Taguchi L₄ sobre el crecimiento celular y el contenido celular de clorofila a y b en Chlorella sorokiniana, seguido de la validación del método utilizando Haematococcus pluvialis microalgas como modelo de estudio adicional. El crecimiento celular se cuantificó mediante la técnica espectrofotométrica de densidad óptica a una longitud de onda de 550 nm. Para la cuantificación de las clorofilas, se obtuvo un extracto celular utilizando una solución de acetona pura al 90% y, posteriormente, se cuantificaron las concentraciones de clorofilas a y b mediante técnicas espectrofotométricas a longitudes de onda de 647 nm y 664 nm, según el método descrito por Jeffrey y Humphrey. Los resultados experimentales indicaron que el control de las condiciones de baja adición de CO₂ , luz púrpura y baja intensidad de luz aumenta tanto el crecimiento celular como la concentración de clorofilas a y b dentro de las células. La implementación de este método de cuantificación de clorofila permite determinar de forma rápida, sencilla y precisa el contenido de clorofila, ya que las longitudes de onda utilizadas se encuentran en los picos de absorbancia de ambos tipos de clorofilas, lo que hace que esta técnica sea fácilmente reproducible para cualquier microalga en estudio.

Introducción

En los últimos años, los crecientes problemas ambientales causados por las actividades antropogénicas y sus efectos adversos sobre la salud y el equilibrio de los ecosistemas han impulsado la búsqueda de sistemas de producción más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Esto ha acelerado los procesos en las industrias y ha fomentado la implementación de tratamientos de biorremediación y el desarrollo de biocompuestos para mitigar estos efectos nocivos¹.

Este contexto ha propiciado un importante crecimiento en el estudio de las microalgas, impulsado por la necesidad de encontr....

Protocolo

1. Preparación de medios de cultivo y preparación de inóculo

1. Prepare 1 L de medio de crecimiento 3N-BBM+ V(CCAP) (Macronutrientes: NaNO₃ [0,75 g ^L-1], CaCl₂ [0,019 g ^L-1], MgSO₄ [0,019 g ^L-1], K₂HPO₄ [0,057 g ^L-1], NaCl [0,025 g ^L-1], KH₂PO₄ [0,175 g ^L-1]; micronutrientes: Na₂ EDTA [0,0186 g ^L-1], FeCl₃ [0,0024 g ^L-1], MnCl₂ [0,001 g ^L-1], ZnCl₂ [1,25 x ^10-4 g ^L-1], CoC....

Discusión

El estudio comparativo entre H. pluvialis y C. sorokiniana reveló diferencias significativas en la dinámica de producción de clorofila. Mientras que H. pluvialis mostró una disminución en la concentración de clorofila a lo largo del experimento, C. sorokiniana mostró un aumento constante. Además, inicialmente hubo una menor proporción de clorofila a en ambas especies, pero esta proporción se invirtió en condiciones particulares de c.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
C3H6O	Meyer	67-64-1	Acetone 90%
15 mL tube	Biologix	10-9502	Test tube
2510-DTH	Branson	D-73595	Sonicator
5 mL screw cap test tube	Kimax	45066-13100	Test tube
50 mL centrifuge tube	Biologix	10-9151	Test tube
Aluminum foil	Reynolds	611 standard, 12" x 1000 feet	Test tube cover
CaCl2	Meyer	0925-250	Calcium Chloride
Centrifuge	Dynamica	14 R	Centrifuge Refrigerated
CoCl2	Merck	1057-100	Cobalt dichloride
FeCl3	Merck	157740	Iron(III) Chloride
K2HPO4	Meyer	2051-250	Dipotassium Phosphate
KH2PO4	Meyer	2055-250	Monopotassium Phosphate
MgSO4	Meyer	1605-250	Magnesium Sulphate
Micropipette	LabNet	Model Beta-Pette	Micropipette
MnCl2	Merck	429449	Manganese(II) Chloride
Na2 EDTA	Merck	200-449-4	Edatamil, Edetato Disodium Salt Dihydrate
Na2MoO4	Merck	243655	Sodium Molybdate
NaCl	Meyer	2365-500	Sodium Chloride
NaNO3	Meyer	2465-250	Sodium Nitrate
RGB LED stripe	Steren	GAD-LED2	Light source
Spectrophotometer	PerkinElmer	Model Lambda35	Spectrophotometer
spectroradiometer	Gigahertz-Optik	model BTS256
Vortex	Scientific Industries	Vortex-Genie® 2	Vortex
ZnCl2	Merck	208086	Zinc Chloride