Modificación del contenido bioquímico (carbohidratos, lípidos, proteínas) y del perfil de ácidos grasos, en dos especies de microalgas, mediante el empleo de luz monocromática producida con ledes en fotobiorreactores de flujo semi-continuo

En el presente trabajo se evaluó el efecto de la luz monocromática producida con diodos emisores de luz (ledes) a diferentes irradiancias, sobre el crecimiento y la calidad de las microalgas C. calcitrans y Tisochrysis lutea cultivadas en fotobiorreactores de flujo semi-continuo de 200L de capacidad. De manera preliminar se determinó el efecto de la irradiancia producida con ledes blancos (λnm = 560), sobre la concentración celular de C. calcitrans para descartar una posible fotoinhibición en el rango 300-1500 µmol quanta m-2 s-1. Posteriormente, se evaluó el efecto de la calidad (longitud de onda) de la luz monocromática producida con ledes blancos, azules y rojos, sobre la concentración celular, el tamaño y masa celulares, el contenido bioquímico y el perfil de ácidos grasos, a 300 y 1500 µmol quanta m-2 s-1. Los resultados indican que a 1500 µmol quanta m-2 s-1 la concentración celular de C. calcitrans se duplica (2.9 x 106 cél-1 mL-1) con respecto a la obtenida a 300 µmol quanta m-2 s-1 (1.4 x 106 cél-1 mL-1). En cuanto a la calidad de la luz, las concentraciones celulares promedio y máximas fueron más altas con ledes rojos (λnm = 660) en ambas especies, seguidas por azules (λnm = 440) y finalmente con blancos a la misma irradiancia. Sin embargo, no hubo efecto de los ledes de diferentes colores sobre el tamaño y masa celular de C. calcitrans, pero hubo una reducción de 9.1 a 4.5 pg cél-1 en T. lutea cuando se iluminó con ledes rojos a la máxima irradiancia. Además, con ledes rojos, no hubo un patrón de variación claro en el contenido de proteínas, carbohidratos y lípidos de C. calcitrans, pero hubo un incremento significativo de los tres componentes celulares en T. lutea. En cuanto al perfil de lípidos y particularmente sobre los ácidos grasos esenciales, no hubo efecto de la calidad de la luz sobre el contenido de EPA y DHA de C. calcitrans a la máxima irradiancia al día 20 de cultivo, pero hubo una reducción en el contenido de EPA con luz roja a 300 µmol quanta m-2s-1. La misma reducción en el contenido de EPA se registró en T. lutea con luz roja a 300 y 1500 µmol quanta m-2 s-1, pero un resultado opuesto y consistente resultó en T. lutea sobre el contenido de DHA a ambas irradiancias. Las concentraciones de DHA se elevaron de 0.8 a 6.1 % del total de ácidos grasos a 300 µmol quanta m-2 s-1, y de 0.8 a 7.9 % a 1500 µmol quanta m-2 s-1 [...]

In the present work, it was evaluated the effect of monochromatic light produced with light emitting diodes (leds) in different irradiances, on the growth and quality of the microalgaes C. calcitrans and Tisochrysis lutea cultivated on semicontinous-flow photobioreactor of 200L of capacity. In a preliminary way, it was determined the effect of the irradiance produced with white leds (λnm = 560) over the cellular concentration of C. calcitrans to reject a possible photoinhibition in the range of 300 and 1500 µmol quanta m-2 s-1. Later, it was evaluated the effect of the quality (wavelength) of monochromatic light produced with white, blue and red leds at 300 and 1500 µmol quanta m-2 s-1 over the cellular concentration and mass, the biochemical content and fatty acids profile. The results indicate that at 1500 µmol quanta m-2 s-1 the cellular concentration of C. calcitrans duplicates (2.9 x 106 cel-1 mL-1) with respect to that obtained at 300 µmol quanta m-2 s-1 (1.4 x 106 cel-1 mL-1). Concerning the light quality, the average and maximums cell concentrations were the highest with red leds (λnm = 660) in both species, followed by blue leds (λnm = 440) and finally white leds at the same irradiance. Nevertheless, there was no effect with none of the leds tested on cellular size and mass of C. calcitrans but there was a reduction of 9.1 to 4.5 pg-1 cel-1 of cell size for T. lutea when it was exposed to red leds at the highest irradiance. Moreover, with red leds there wasn’t a clear pattern of variation in the content of proteins, carbohydrates and lipids of C. calcitrans, but there was a statistically significant increment on the main three cellular component of T. lutea. Regarding the lipid profile and mainly the essential fatty acids, there was no effect of the light quality over the content of EPA and DHA in C. calcitrans at the highest irradiance at day 20 of the culture, but there was a reduction in the content of EPA in red light at 300 µmol quanta m-2 s-1. The same reduction in the content of EPA was registered in T. lutea with red light at 300 y 1500 µmol quanta m-2 s-1, but there was an opposite and consistent result in T. lutea over the content of DHA in both irradiances. DHA concentrations rose from 0.8 to 6.1% of the total of fatty acids at 300 µmol quanta m-2 s-1, and from 0.8 to 7.9% in 1500 µmol quanta m-2 s-1 [...]