Evaluación del crecimiento de Haematococcus pluvialis en un simulador de condiciones outdoor

IBAÑEZ, MANUEL VICENTE; LEONARDI, RODRIGO JORGE; PALMIER, MAXIMILIANO JORGE; HEINRICH, JOSUÉ MIGUEL

Posadas

Simposio; 6to Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos (Saprobio); 2021

Universidad Nacional de Misiones (UNaM)

Haematococcus pluvialis es una microalga verde de interés comercial e industrial por su capacidad de acumular grandes cantidades de Astaxantina, uno de los pigmentos antioxidantes más poderosos de la naturaleza. Los mercados más importantes del carotenoide son las áreas relacionadas a la acuicultura, y la producción de nutracéuticos y fármacos.Con fines de producción de biomasa y Astaxantina de H. pluvialis en condiciones outdoor, a escala de planta piloto o industrial, es necesario la elección de un Fotobiorreactor (FBR), las condiciones de cultivo y las de operación. En estos sistemas, la luz juega un rol importante en el crecimiento de la biomasa, en la acumulación de carotenoides, y en la regulación del ciclo celular. En los sistemas de producción a gran escala se observan notables diferencias mensuales en la productividad de la biomasa, de la Astaxantina, y en la duración del ciclo de producción, debido principalmente a las fluctuaciones de luz (calidad, cantidad y tiempo). Para evaluar rápidamente la performance de un FBR puede recurrirse a metodologías experimentales, las cuales persiguen reproducir las condiciones de cultivo outdoor en el laboratorio. El potencial de estas técnicas radica en la obtención de información para la elección del Fotobioreactor, la cepa, y las condiciones de cultivo, en un tiempo relativamente corto respecto al de instalación de un FBR, su puesta en funcionamiento y entrada en régimen. Otra ventaja potencial es la reducción de los costos de construcción y de operación de un sistema de cultivo que no satisface las necesidades del proceso.En el presente trabajo se utilizó una metodología experimental para evaluar la conducta de crecimiento de una cepa local de H. pluvialis en un reactor columna de burbujeo de 30 L en condiciones de iluminación natural de días típicos de verano, otoño e invierno de Santa Fe (Argentina), operando el dispositivo en forma batch, y dejando libremente variar la composición del medio de cultivo y el pH. La iluminación se reprodujo en términos de la cantidad de luz que llega al reactor por unidad de tiempo y volumen [µmol s-1 L-1], en un reactor de laboratorio comercial marca Infors HT, y con un módulo de iluminación LED de amplio espectro blanco frío. De los resultados experimentales se observa que el perfil de iluminación tiene un gran impacto sobre la productividad de la biomasa y de carotenoides totales, la duración del ciclo de vida, la cantidad de biomasa producida y el contenido de pigmentos. Cuanto más grande es la radiación diaria que recibe el FBR, menor es la cantidad de biomasa producida, y el contenido de pigmentos es mayor. Finalmente, se destaca que, si bien en este trabajo se focalizó en analizar el impacto de la luz sobre los cultivos de una cepa nativa de H. pluvialis, a partir de la técnica empleada se pueden encontrar las condiciones óptimas que permitan el desarrollo de la cepa a nivel industrial (Temperatura y pH, principalmente), tomando como base los flujos de radiación aquí presentados en la selección de nuevos parámetros operativos.