Bio-Speckle como herramienta para caracterizar el aumento poblacional de microalgas en bio-ensayos a escala de laboratorio

ROMERO, G.G.; MONALDI, A.C.; DOMINGUEZ, D.O.; MORAÑA, L.; BLANC, A.V.

Pucon

Congreso; IX IBEROAMERICAN OPTICS MEETING AND XII LATIN AMERICAN MEETING ON OPTICS, LASER AND APLICATIONS; 2016

CEFOP-UdeC-Concepción

Las microalgas están presentes en todos los ecosistemasde la Tierra, no solo acuáticos sino también terrestres. Enparticular, éstas conforman la base de la trama alimen-taria. Las microalgas utilizan la luz solar, diversos nutri-entes y el CO2 para sintetizar biomasa, biomoléculas ymetabolitos de importancia económica. Estos produc-tos, constituyen una de las fuentes más prometedoraspara aplicaciones en industrias tales como alimenticia,medicamentos y de cosméticos, en energía alterna-tiva(bio-combustible) entre otras [1]. En este trabajo se pre-tende contribuir al desarrollo de metodo-logías para laexplotación masiva de microalgas en bioensayos a escalade laboratorio, a partir de la caracterización y monitoreode la producción de biomasa microalgal utilizando eflu-entes agroindustriales como nutrientes.Las técnicas estándar para estudiar la producción de bi-omasa de microalgas requieren en ge-neral de su cul-tivo, a escala de laboratorio, en fotobiorreactores bajocondiciones controladas de luz, temperatura y aire-ación. Se preparan medios de cultivo utilizando dif-erentes desechos agroindustria-les y se realiza diaria-mente el seguimiento de los cultivos a efectos de medirel incremento de las poblaciones de microalgas, a travésde conteos en microscopio y de mediciones de densidadóptica a distintas λ de las muestras obtenidas de los fo-tobiorreactores. Esta tarea rutinaria en un laboratoriode biología requiere de un gran esfuerzo. En este senti-do, las técnicas de speckle dinámico [2], que utilizan laspropiedades de la luz láser dispersada por las muestras,constituyen una herramienta al-ternativa interesantepara el desarrollo de un método no invasivo, ya quepermitiría en un futuro la determinación del aumentopoblacional in-situ; esto es sin necesidad de extraer lasmuestras de los fotobiorreactores.La medición de las curvas de crecimiento de microal-gas, cultivadas en fotobiorreactores con distintas for-mulaciones de desechos agroindustriales, se lleva acabo también mediante técnicas de speckle dinámicoutilizando diversos parámetros, para caracterizar laactividad la que se correlaciona con la cantidad de mi-croalgas presentes en la muestras. Por otro lado, comolos pigmentos de las algas captan la luz a λ específicas,la fuente de luz utilizada para generar los patrones despeckle es un láser multilínea. El método es calibradocontrastando los resultados con los obtenidos por losbiólogos que miden densidades ópticas a diferentes λ enun espectrómetro marca Hach DR 5000 y recuento deindividuos en microscopio convencional.