APLICACIÓN DEL MÉTODO CIENTÍFICO

1. DEFINICIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Se quiso evaluar la producción de biomasa de la microalga Scenedesmus sp. en el laboratorio. Se sembraron 3 botella con la cepa de Scenedesmus sp, con el medio Guillard, y con aireación e iluminación permanente, excepto en los días 3° , 4°, 5 ° que se produjo un corte de luz en la ciudad universitaria. Se realizó el conteo respectivo en la cámara de Neubaver durante 7 días. Con los datos obtenidos se construyó la curva de crecimiento (Fig 1) y se obtuvo que las fases de la curva, (dicho sea son las fases de latencia o fase lag, exponencial, lineal, estacionaria y senescencia. ) no concordaban con los datos revisados en la teoría(Fig 2).

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CURVA DE CRECIMIENTO Scenedesmus sp.

Fig 1: Curva de crecimiento de Scenedesmus sp. obtenida durante el trabajo.

Fig 2: Curva de crecimiento tipica

Entonces, ¿Qué factores causaron que la curva de crecimiento de Scenedesmus sp muestre tales deformaciones?

2. INFORMACIÓN PREVIA

Muchos factores contribuyen para el desarrollo óptimo de los cultivos de microalgas, algunos de éstos afectan las características del crecimiento.

Los recipientes de cultivo más comúnmente usados son de materiales no tóxicos como las cajas de Petri, matraces Erlenmeyer, matraces Ferenback, carboys o garrafas, etc., adecuados para cultivos de laboratorio. Para cultivos a gran escala los recipientes de

plástico, madera y concreto son los más recomendables, incluyendo los estanques rústicos en áreas rurales son los sistemas más económicos.

La aereación es un factor muy importante para la homogenización de los nutrientes y para evitar la sedimentación de las microalgas. Las diatomeas suelen acumularse en lugares donde el agua no se mezcla, ésto también depende de la forma del recipiente de cultivo que cuando no es adecuado retarda el crecimiento.

Otro factor importante es la penetración de la luz en el cultivo. Las cloroficeas pueden soportar altas temperaturas entre 12.5 – 30°C. El crecimiento y la división celular son afectados por la intensidad de la luz y el fotoperíodo (horas de iluminación y obscuridad) en relación también a la temperatura.

El fotoperíodo es un factor que regula la división celular, el fotoperíodo continuo (horas de iluminación prolongada) produce crecimientos rápidos, un fotoperíodo con horas de luz y obscuridad semejante al fotoperíodo solar mantiene un crecimiento normal y saludable.

Se han desarrollado diferentes medios para el cultivo de microalgas que van desde las fórmulas para enriquecer el agua de mar natural, hasta el uso de medios artificiales , estos medios se usan principalmente para fines experimentales, ya que como se ha mencionado, brinda resultados constantes, aunque existen algunas especies que no crecen en medios artificiales por factores desconocidos que afectan su crecimiento, las principales fórmulas utilizadas van desde el agua de Miguel, que data de 1910, desarrollada por Allen-Nelson; el medio de End-Schereiber de 1934, hasta fórmulas específicas para familias como la fórmula del Laboratorio Haskins de Nueva York para diatomeas, Provasoli et al., 1975; Matthiesen & Thorner, 1966; McIachlan, 1973; Guillard F., 1973; Droop, 1975, 1979; Schoene, 1982, etc.

El fitoplancton se desarrolla y multiplica en relación de las condiciones fisicoquímicas del medio. En términos generales son los macronutrientes o factores limitantes del crecimiento el carbono, Nitrógeno, Fósforo, Silicio, Magnesio, Potasio y Calcio, que se requieren en cantidades relativamente grandes, mientras que los llamados micronutrientes (Fierro, Manganeso, Cobre, Zinc, Sodio, Molibdeno, Cloro y Cobalto) se necesitan en menores cantidades.

3. HIPÓTESIS

Según la información revisada se puede decir que el corte eléctrico de la luz durante el cultivo de la microalga afectó la iluminación y la aireación, por lo tanto no se cumplieron las condiciones óptimas de crecimiento durante 3 días consecutivos resultando en una curva de crecimiento amorfa.

4. DISEÑO DEL EXPERIMENTO

DISEÑO EXPERIMENTAL : Para poner a prueba nuestra hipótesis replicaremos el trabajo realizado. Esta vez asegurándonos que la aireación y la iluminación sean constantes durante el trabajo.

5. EXPERIMENTACIÓN

Se prepararon los soluciones a (macronutrientes ) y b(micronutrientes) del medio guillard así como también la solución de vitaminas. Luego se procedió a mezclar 200 ml del inóculo de Scenedesmus con 800 ml de agua y a todo se le agrego 1 ml de las soluciones a , b y c. Todo esto se mezcló en una botella de 3 litros, dicha botella no debe presentar ni bordes ni ranuras, y deben estar colocadas boca abajo

En la parte superior de la botella, colocada boca abajo, se hizo un agujero con el fin de colocar una manguera para la oxigenación.

Finalmente se pasó a colocar las botellas en un soporte de tecnopor, colocamos la manguera para la oxigenación, y colocamos las botellas en una zona iluminada, es nuestro caso utilizamos luz artificial (Fluorescente).

Para la determinación de la densidad de poblacion de las microalgas, se utilizó la cámara de Neubauer , el primer día de trabajo se tomó cómo día 0, extrajimos 1 ml del cultivo y se contó, en caso de no poder contar en ese momento se colocaba en 1 vial con lugol para evitar que las microalgas sigan dividiéndose.

Para realizar el conteo el procedimiento fue el siguiente: en la parte superior de la cámara de Neubauer, se colocó un cubreobjetos, seguido con una tuberculina se extrajo el inóculo de Scenedesmus, luego se colocó (por absorción) en los bordes de la cámara de Neubauer. Finalmente se llevó al microscopio para hacer el conteo respectivo.

En los días siguientes se realizó el mismo procedimiento y los datos obtenidos fueron anotados en una hoja de Excel para su posterior análisis.

6. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Básicamente lo que hemos querido demostrar mediante la repetición del experimento y el control de la iluminación y la aireación, los cuales son factores importantes, es obtener una curva de crecimiento típica, como se han mostrado en las gráficas.

La aireación es muy importante ya que las microalgas tienen la necesidad de estar en contacto con el aire para eliminar sus emisiones de CO2. No obstante un exceso de aireación puede ocasionar una disminución del crecimiento por inhibición del O2, también porque una buena aireación permite la distribución homogénea de los nutrientes del medio y evita que las microalgas sedimenten; Y la luz porque sin ella no podría realizar el proceso de fotosíntesis.

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CURVA DE CRECIMIENTO DE Sce-nedesmus sp.

Fig 3: Curva de crecimiento de Scenedesmus sp. experimental7. CONCLUSIONES

En conclusión, nuestra hipótesis es aceptada, puesto que controlando apropiadamente los factores de aireación e iluminación conseguimos una curva de crecimiento con las fases claramente marcadas y que coinciden con as curva de crecimiento típica, esto debido a que se cumplieron las condiciones apropiadas para un desarrollo rápido y estable de las microalgas.