Rol de sustancias poliméricas extracelulares en la agregación de algas

ANDRES JUAN ALFONSO; MARÍA MAR ARECO; VICTORIA PASSUCCI; GISELA FERRARO

Misiones-Virtual

Simposio; SAPROBIO 2021; 2021

Las microalgas son microorganismos eucariotas fotosintéticos con una gran variedad de aplicaciones y potencial biotecnológico debido a la producción de compuestos bioactivos como pigmentos, lípidos, proteínas y vitaminas, entre otros. Entre estos compuestos se encuentran las sustancias poliméricas extracelulares (SPE) que las células excretan, y las que están compuestas principalmente por polisacáridos, así como por proteínas y lípidos. Las SPE podrían tener un rol importante en los procesos de aglomeración celular, lo que favorecería la cosecha de las microalgas, proceso que representa un alto costo en la aplicación biotecnológica de las mismas. Estudios previos han demostrado que en condiciones de estrés las células producen mayores cantidades de SPE. En función de las características fisicoquímicas que este tipo de compuestos presentan, pueden interaccionar con metales presentes en solución, pudiendo favorecer los procesos de adsorción de los mismos por microalgas. No obstante, este tipo de interaccionesno ha sido del todo estudiado. El objetivo del presente trabajo es evaluar y caracterizar lasSPE producidas por una cepa de Chlorella sp. aislada del Río Reconquista, expuesta a Cu(II), Zn(II); Fe(III) y Cr(III). Para ello, se realizaron cultivos en batch de Chlorella sp. en medio BBM y a distintas concentraciones de Zn(II) (0, 0,08, 0,23, 0,38 y 1,9 mM), los que fueron mantenidos en agitación constante (110 rpm), a 21°C y bajo ciclo de luz:oscuridad (16:8 horas). Luego de 15 días se evaluóla cantidad y composición de las SPE producidas por la microalga en cada una de las condiciones mencionadas. Por otro lado, a distintos cultivos concentrados de Chlorella sp. se les agregaron soluciones 1,9 mM de Zn(II), Cu(II), Fe(III) y Cr(III), luego de 24hs. se separó la biomasa por centrifugación. Al final de cada experimento se determinó en las SPE, el contenido de carbohidratosy proteínas por el método de fenol-ácido sulfúrico y por Bradford, respectivamente, y su caracterización se realizó por FT-IR. Se evaluó también la adsorción de Zn(II) (0,38 mM) en solución por biomasa muerta de Chlorella sp con distinto contenido de SPE. Los resultados demostraron que en todas las condiciones estudiadas hubo excreción de SPE y que las mismas están compuestas principalmente por carbohidratos. Además, la presencia de los metales favoreció la formación de flóculos de microalgas y la precipitación de los mismos, lo que facilitó su separación. Los resultados demostraron el potencial de las SPE para ser aplicadas en procesos de biorremediación de Zn(II), así como para facilitar la cosecha de la biomasa en presencia de distintos cationes, ya que estos, en función de la composición de las SPE inducen la coagulación de los spe y la aglutinación de biomasa; además, permiten comprender preliminarmente importantesaspectos del proceso de aglomeración celular implicado, lo que eventualmente permitirá evaluar las distintas aplicaciones. Estos son los primeros de una serie de estudios tendientes a evaluar la formación de SPE por Chlorella sp. expuesta a distintos metales y su participación en procesos de remediación y de formación de biofilms con fines biotecnológicos.