BIOPROSPECCIÓN DE MICROORGANISMOS EN LAS COSTAS DEL ECUADOR

UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

FACULTAD INGENIERIA EN CIENCIAS AGROPECUARIAS Y AMBIENTALES

CARRERA DE INGENIERIA EN BIOTECNOLOGIA.

PROYECTO INTEGRADOR 6TO NIVEL

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TEMA:

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BIOPROSPECCIÓN DE MICROORGANISMOS EN LAS COSTAS DEL ECUADOR

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INTEGRANTES:

Almeida Mayra

Armas Dayanna

Reyes Pamela

Quiñonez Alexandra

Vizcaíno Gissela

PLANIFICACIÓN

1. DATOS GENERALES

1. IDEAS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

• MICROBIOLOGÍA

Primera Idea

En las microalgas marinas nativas de la Costa se requiere caracterizar sus propiedades bioquímicas y fisiológicas en cultivos discontinuos. Es importante evaluar la influencia de diversos parámetros ambientales con la finalidad de integrar el conocimiento en relación a las condiciones que optimicen la biomasa microalgas y la de los productos de interés comercial. (Bermudez, 2002)

Segunda Idea

Al ser las microalgas los principales productores primarios de los ecosistemas marinos, en la que mediante el aislamiento e identificación de los compuestos bioactivos provenientes directamente del metabolismo primario, tales como proteínas, ácidos grasos, vitaminas y pigmentos, o sintetizados del metabolismo secundario. Representaran un reservorio de moléculas y metabolitos con potencial aplicación biotecnológica. (Gómez, 2018)

1.- ¿Cuál es la clasificación de las microalgas y hay manera de identificarlas?

Se han estudiado los detalles morfológicos de microalgas con el uso del microscopio electrónico, lo que ha permitido observar la fina estructura de la célula a escala y sus constituyentes (Barona, 2014):

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Tabla 1 . Clasificación de  microalgas. (Barona, 2014) 

2.- ¿Existen una gran variedad de medios de cultivo para microalgas? 

Un cultivo puede ser definido como un ambiente artificial en el que las microalgas crecen. En teoría las condiciones del cultivo deben semejarse al ambiente natural donde se desarrolló.

MEDIOS DE CULTIVO EN CONDICIÓN AUTRÓFICA

• Medio Basal de Bold

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Tabla 2 . Medio Basal Bold . (Barona, 2014)

• Medio Suoeka

Se compone de los elementos: KH2PO4 8,3Mm; K2HPO4 5,3Mm; MgSO4.7H2O 0,25Mm; CaCL2.2H2O 0,133Mm; Trazas Hutner 1x; NH4Cl 9,35Mm. Trazas Hutner 200x: 12,7g de EDTANa.2H20 en 250ml de agua, se disuelven uno a uno en su orden los siguientes reactivos en 500ml de agua a 100°C: 2,28g de H3BO3; 4,40g de ZnSO4.7H2O; 1,02g de MnCl2.4H2O; 1,00g de FeSO4.7H2O; 0,32g de CoCl2.6H2O; 0,32g de CuSO4.5H2O; 0,22g de (NH4) MoO24.4H2O. Se mezclan las soluciones anteriores, se lleva a 100°C y se ajusta el pH a 6,8 con KOH al 20%. (a una temperatura inferior a 70°C). (Ortiz, 2011)

• Medio f/2 de Guillard

Contiene: 1ml de solución que contiene 0,08g de CoCl2.6H2O y 0,8g de CuSO4.5H2O en 100ml de agua destilada; que se agrega a una solución de 800ml con: 0,2g de FeCl3.6H2O, 0,06g de ZnSO4.7H2O, 0,12g de MnSO4.H2O, 0,03g de Na2MoO4.2H2O; 1ml de solución de 1,2g de EDTA-Na en 900ml de agua destilada. Se ajusta el pH a 7,0 y se añade 10g KNO3 y 1,4g de KH2PO4. Se lleva a volumen final de 1litro y se lleva a 100°C (Ortiz, 2011)

3.- ¿Existen diferentes métodos para el aislamiento de microalgas?

En la literatura se describen tres técnicas para aislamiento de microalgas:

• Aislamiento por rayado en agar por agotamiento

Se toma una gota de la muestra de  microalgas y se raya suavemente sobre una placa de agar por agotamiento con un asa bacteriológica. Este procedimiento se realiza por duplicado y en una de ellas se agrega  silicatos. Las placas se sellaron con Parafilm® y se incuban a 23°C durante 6-12 días hasta observar crecimiento de colonias.

• Aislamiento por pipeteo

Se coloca una gota de la muestra en un portaobjetos. En otro portaobjetos se colocaran 5 gotas de F/2 en hileras. Se alarga la punta de una pipeta con ayuda de pinzas y mechero, con el fin de obtener un diámetro reducido. Al microscopio se selecciona el individuo a aislar y se succiona suavemente con la pipeta y la pera. Se coloca en la primera gota de la hilera y se pasa de gota a gota con el fin de lavar el individuo y reducir o eliminar bacterias y material adicional. Finalmente, el individuo se deposita en una placa . La placa se coloca en la incubadora y se revisa periódicamente bajo microscopio para observar el crecimiento de la microalga.

4.- ¿Cuáles son los factores que afectan al cultivo de microalgas?

Para alcanzar la producción de metabolitos óptimos y que brinden un valor agregado es necesario determinar el crecimiento óptimo mediante:

• Medio de cultivo

Debe suministrar todas las sales requeridas para el crecimiento de la microalga. De forma general todos los medios tienen una fuente de C bien en forma de sal inorgánica (bicarbonato sódico), compuesto orgánico (acetato) o como gas (CO2). El nitrógeno se suministra como sal de nitrato y raras veces como amonio o urea. Otros nutrientes esenciales son P, S, Mg, Ca, K y algunos metales

• Intercambio de gases

Debe asegurar el aporte de CO2 y la retirada del O2 fotosintético. El intercambio a través de la superficie del cultivo es insuficiente de manera que es necesario suministrar una corriente de aireación y/o disponer de un adecuado sistema de agitación y mezcla. (Cubero, 2011)

• pH

La reducción del nitrato o la asimilación del CO2 suponen una elevación del pH del medio de cultivo que debe ser corregida para asegurar el buen funcionamiento de las rutas metabólicas.

• Régimen de iluminación.

Uno de los factores más determinantes para el crecimiento óptimo de una microalga es la disponibilidad de luz, a la que debe considerarse como un nutriente más ya que va a convertirse en biomasa. (Cubero, 2011) 

• Temperatura.

La producción algal aumenta proporcionalmente con la temperatura hasta alcanzar la temperatura óptima de cada especie. La temperatura óptima varía entre las especies, pero en general está entre 28° y 35°C. En un sistema de cultivo cerrado, la temperatura se puede controlar por varios mecanismos, tales como rociadores de agua, inmersión del colector solar en piscinas, reactor dentro de un invernadero, etc (Hernández-Pérez, 2014)

5.- ¿Cuáles son los tipos de metabolismo a considerar en el cultivo de microalgas?

Dependiendo del tipo de metabolismo utilizado por las microalgas para su crecimiento, la fuente de carbono puede ser orgánica (glucosa, acetato, glicerol, fructosa, entre otras), o inorgánica (CO2).

• Microalgas Fotoautotróficas: Las microalgas utilizan la luz como fuente de energía y el CO2 como fuente de carbono para obtener energía química a través de la fotosíntesis.
•  Microalgas heterotróficas: Las microalgas en ausencia de luz utilizan solo compuestos orgánicos como fuente de carbono y energía
• Microalgas mixotróficos: Utilizan carbono orgánico e inorgánico como fuente de carbono y captan la energía de la luz y del carbono orgánico. (PEÑARANDA, 2013)

Sin embargo se han identificado una amplia gama de combinaciones de este modo de supervivencia ya que existen microalgas fotoheterótrofas (requieren de luz y de la presencia de compuestos orgánicos) y mixotróficas, (pueden crecer indistintamente. (Food News, 2016)

Los efectos de diferentes metabolismos de microalgas (es decir, fototróficos, heterótrofos, mixotróficos y fotoheterotróficos), y sistemas de cultivo (que enfatizan el efecto de las fuentes de luz), permiten analizar críticamente los métodos de recolección de biomasa (métodos químicos / físicos) sobre la biomasa de microalgas y la producción del metabolito de interés. (Chen, 2016)

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