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Cultivo de Arthrospira platensis para su uso en la biorremediación de colorantes industriales
Briceida Liceth Joya Espinosa [email protected] Lizeth del Carmen Gómez Jiménez [email protected]
Asesores: Dra. Sandra Fabiola Velasco, Dr. Luis Carlos Rosales
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, Universidad de Guadalajara, Boulevard Marcelino García Barragán #1421 Col. Olímpica CP. 44430
Antecedentes
Las microalgas y cianobacterias son microorganismos con una gran variedad de
aplicaciones en la industria debido a su potencial de crecimiento en condiciones
adversas, su alto desarrollo evolutivo además de su múltiple aplicación
biotecnológica.
Las cianobacterias llevan a cabo la fijación de carbono y nitrógeno en los
océanos, produciendo oxígeno. La Arthrospira platensis (spirulina) es una
cianobacteria muy utilizada en la industria. En biorremediación se ha demostrado
que puede ser utilizado en la eliminación de iones de metales pesados como Cr, Pb
y Zn, demanda biológica de oxígeno y solidos suspendidos.
Bibliografía 1.- Balaji, S., Kalaivani, T., Rajasekaran, C., Siva, R., Shalini, M., Das, R., et al. (2015). Bioremediation Potential of Arthrospira platensis (Spirulina) against Chromium(VI). In P.-M. Henheik, CLEAN – Soil, Air, Water (Vol. 44, pp. 1018–1024). Jorhat, India: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2.- Chakravarty, P., Bauddh, K., & Kumar, M. (2015). Remediation of Dyes from Aquatic Ecosystems by Biosorption Method Using algae. Algae and Environmental Sustainability, 97-106. 3.-Lim, S.-L., Chu, W.-L., & Phang, S.-M. (2010). Use of Chorella vulgaris for bioremediation of textile wastewater. Bioresource Technology, 7314-7322. 4.-Rodriguez Cuesta A., Triana Serrano F., (2006). Evaluacion del pH en el cultivo Spirulina spp. (Arthrospira) bajo condiciones de laboratorio, tesis microbiólogo industrial, Universidad Javeriana, Bogotá.
I
• Se adaptará la cepa en un recipiente de 4 litros. Se iniciará con un volumen de 0.5 L de líquido, incrementando paulatinamente su nivel.
II
• Se utilizará como medio de agitación una bomba de aire exponiendo al cultivo a luz solar directa durante el día y manteniendo las condiciones de pH entre 9 y 11.
III
• Como substrato se empleará el medio Jordan modificado, compuesto por agua potable libre de cloro, bicarbonato de sodio (15g/L) sal de mar (5 g/L) y nitrato de sodio (2 g/L)
IV
•El tiempo de adaptación oscila entre 1 a 2 días mientras que la fase exponencial para este cultivo es de 20 a 25 días.
Parámetros a evaluar
Los principales parámetros de contaminación que se evaluaran serán
demanda química de oxígeno (COD), nitrógeno amoniacal (NH4-N),
fosfatos (PO4-P) y color.
El contenido de sólidos totales (ST) y sólidos volátiles totales (TVS) se
determinara con la muestra en seco. Los sólidos suspendidos totales
(SST), sólidos totales disueltos (TDS), filtrando la muestra.
Mediante espectrofotometría y extrayendo previamente la clorofila se
determinara el contenido de metales pesados.
Materiales y métodos
Colorantes
Se prepararan soluciones de un colorante reactivo
a distintas concentraciones, desde 0.1 mg/L hasta
100 mg/L, para ser tratadas con el cultivo de
Arthrospira platensis, a condiciones similares a las
del crecimiento de la cianobacteria.
Fig. 1 Cianobacteria Arthrospira platensis
Fig. 2 Contaminación debido a colorantes
Objetivos General
Determinar la eficiencia de la cianobacteria Arthrospira platensis en la
degradación de colorantes diversos.
Específicos
1.- Evaluar el crecimiento de la Arthrospira platensis en un medio de cultivo
abierto.
2.- Determinar las concentraciones máximas de colorante que pueden ser usadas
en el cultivo, sin que se afecte el crecimiento de la cianobacteria.
3.- Caracterizar como afecta la presencia de un colorante en el desarrollo de
compuestos esenciales como: proteínas, lípidos, carotenos, etc.
Condiciones para el cultivo:
Fig. 3 Cultivo adaptado de Arthrospira platensis
Justificación Los colorantes disueltos en el agua representan un gran problema,
principalmente porque obstaculizan el paso de la luz en cuerpos de agua, alterando
el equilibrio ecológico. Además, se ha demostrado su alto potencial carcinogénico
en algunos de ellos o citotoxicidad.
La eliminación de colorantes del agua posee un alto grado de dificultad debido a
su estructura compleja y origen sintético. Las metodologías convencionales tienen
resultados bastante aceptables. Sin embargo, el problema radica en el elevado
coste de muchos de estos tratamientos. Especies como las cianobacterias
representan una alternativa en la biorremediación de contaminantes y su posible
conversión en compuestos más sencillos de remover.