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 ADRIANA

Tucumán

Congreso; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

Asociación Física Argentina

Las microalgas están presentes en todos los ecosistemas de la Tierra, no solo acuáticos sino también terrestres; en particular, éstas conforman la base de la trama alimentaria. Las microalgas utilizan la luz solar, diversos nutrientes y el CO2 para sintetizar biomasa, biomoléculas y metabolitos de importancia económica. Estos productos, constituyen una de las fuentes más prometedoras para aplicaciones en industrias tales como alimenticia, medicamentos y de cosméticos, en energía alternativa (bio-combustible), entre otras. En este trabajo se pretende contribuir aldesarrollo de metodologías para la explotación masiva de microalgas en bioensayos a escala de laboratorio, a partir de la caracterización y monitoreo de la producción de biomasa microalgal utilizando efluentes agroindustriales como nutrientes. Las técnicas estándar para estudiar la producción de biomasa de microalgas requieren en general de su cultivo, a escala de laboratorio, en fotobiorreactores bajo condiciones controladas de luz, temperatura y aireación. Se preparan medios de cultivo utilizando diferentes desechos agroindustriales y se realiza diariamente el seguimiento de los cultivos a efectos de medir el incremento de las poblaciones de microalgas, através de conteos en microscopio y de mediciones de densidad óptica a distintas longitudes de onda de muestras obtenidas de los fotobiorreactores. Esta tarea rutinaria en un laboratorio de biología requiere de un gran esfuerzo. En este sentido, las t ́ecnicas de speckle dinámico, que utilizan las propiedades de la luz láser dispersada por las muestras, constituyen una herramienta alternativa interesante para el desarrollo de un método no invasivo, ya que permitiría en un futurola determinación del aumento poblacional in-situ; esto es, sin necesidad de extraer las muestras de los fotobiorreactores. En este trabajo, la medición de las curvas de crecimiento de microalgas, cultivadas en fotobiorreactores con distintas formulaciones de desechos agroindustriales, se lleva a cabo mediante técnicas de speckle dinámico utilizando diversos parámetros, para caracterizar la actividad que se correlaciona con la cantidad de microalgas presentes en la muestras. Por otro lado, como los pigmentos de las algas captan la luz a longitudes de onda específicas, la fuente de luz utilizada para generar los patrones de speckle es un láser multilínea. El método es calibrado contrastando los resultados con los obtenidos por los biólogos que miden densidades ópticas diferentes longitudes de onda en un espectrómetro marca Hach DR 5000 y recuento de individuos en microscopio convencional.