Cultivo de Arthrospira platensis (División Cianofita) a diferentes salinidades y fuentes de Nitrógeno como estrategia para modificar su composión Bioquímica

Abstract

En la presente investigación se evaluó el efecto de la salinidad y la fuente de nitrógeno sobre el crecimiento y composición bioquímica de la cianobacteria Arthrospira platensis. Cultivos discontinuos de dicha cianobacteria se realizaron en 3l de medio Zarrouk, ensayándose dos salinidades (0 y 15 UPS) y dos fuentes de nitrógeno (nitrato de sodio y urea). Los cultivos se mantuvieron a 25oC con una intensidad luminosa de 390 umol/m2/s, fotoperiodo 12: 12 y aireación continua (200 ml/min) durante 20 días. El crecimiento, medido como biomasa seca, fue evaluado cada 48 horas y la composición bioquímica fue analizada al final del ensayo, determinándose para este último parámetro el contenido de pigmentos, proteínas, carbohidratos y lípidos totales, mediante técnicas espectrofotométricas. El perfil de ácidos grasos se determinó a través de cromatografía de gases-espectrometría de de masas y el contenido de exopolisacáridos mediante gravimetría. Los resultados obtenidos evidenciaron que la salinidad y la fuente de nitrógeno influyeron sobre el crecimiento y la composición bioquímica de A. platensis, observándose que el incremento de la salinidad produjo una disminución significativa en el crecimiento de esta microalga, siendo la biomasa mayor a 0 UPS y en nitrato de sodio (3,5 ± 0,17 mg/ml). Los mayores contenidos de proteínas, carbohidratos, lípidos y pigmentos se obtuvieron en los cultivos suplementados con nitrato de sodio como fuente de nitrógeno, pero en cuanto a la salinidad, se observó que las proteínas, clorofila a, carotenoides y ficocianina mostraron sus mayores contenidos a 0 UPS, con valores de 57,5 ± 4,41 %; 43,04 ± 0,34 ug/ml; 15,1 ± 0,76 ug/ml y 153 ± 3,8 ug/ml, respectivamente. Por el contrario, los carbohidratos y lípidos alcanzaron sus mayores valores (20,9 ± 1,35% y 9,5 ± 0,50 %, respectivamente) a 15 UPS. Los ácidos grasos mostraron un patrón no definido, debido a que los cultivos realizados a 15 UPS y suplementados con urea produjeron mayores concentraciones de ácidos grasos saturados (50,04 ± 2,32%) y monoinsaturados (22,46 ± 1,82%), mientras que los poliinsaturados alcanzaron también sus máximas concentraciones en urea pero a 0 UPS (44,11 ± 3,32%). El ácido palmitico (16:0) fue el que se acumuló en mayor cantidad, con contenidos que variaron entre 35,38 y 42%, observándose concentraciones equivalentes (42%) en NaNO3 a 0 y 15 UPS y en urea a 15 UPS. Entre los monoinsaturados, el ácido oleico (18:1n9) presentó la mayor concentración (13,21 ± 0,71 %), lo cual ocurrió en los cultivos tratados con urea a 15 UPS. Con relación a los ácidos grasos poliinsaturados, el ácido gamma linolénico (18:3 n-6) fue el que más se acumuló en A. platensis, alcanzando concentraciones equivalentes (22%) en NaNO3 a 0 y 15 UPS y en urea a 0 UPS. Los exopolisacáridos en esta cianobacteria mostraron diferencias no significativas en cuanto a las fuentes de nitrógeno y salinidades expuestas, llegando a producir contenidos de 21,12 ± 1,413 mg/ml. Finalmente, los resultados obtenidos evidenciaron que A. platensis muestra variadas respuestas fisiológicas ante los cambios de salinidad y fuentes de nitrógeno, lo cual pudiera ser utilizado como una estrategia para modificar la composición bioquímica de este microorganismo, a fin de obtener productos de importancia biotecnológica y acuícola.