Microalgas

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Dunaliella Salina

Dunaliella Salina
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Dunadiella salina es una microalga unicelular de 8–15 µm de longitud y 6– 11 µm de diámetro. Su crecimiento es muy variable, siendo ovoide, elipsoidal, cilíndrica, piriforme o casi esférica (Cifuentes, y col., 1995). Posee dos flagelos similares ubicados en el ápice, un cloroplasto en forma de pocillo, un estigma en la parte lateral posterior de este (Figura 1) y gránulos de almidón en la porción basal. (Ben-Amozt, 1993).

D.salina tiene el más alto contenido de β-caroteno, de cualquier alga conocida, con una concentración total de carotenoides de hasta 14% de su  peso seco (Borowitzka and Borowitzka, 1988); la acumulación de carotenóides depende de la alta salinidad, altas temperaturas y alta intensidad lumínica.

Todas las especies de Dunadiella estudiadas son estrictamente fotoautótrofas y requieren carbono inorgánico para sobrevivir. Existe evidencia de que rangos fotosintéticos, valores de pH y concentraciones de carbono inorgánico, diferentes, no afectan el crecimiento de esta especie; incluso  D. tertiolecta y D. salina pueden utilizar ambos, CO2 y HCO3  como fuente inorgánica de carbono. (Wegmann and Metzner, 1971; Loeblich, 1972; Latorella and Vadas, 1973).

Factores de Crecimiento

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  • 1
    El óptimo pH reportado para el crecimiento de D. salina esta entre 7.0 y 9.0; sin embargo, la mayoría de las especies de Dunadiella pueden adaptarse a 2 diferentes valores de pH, D. salina por ejemplo tolera un pH entre 5.5 y 10. (Baas-becking, 1930; Massyuk and Yurchenko, 1962).
  • 2
    Esta debe tener un intervalo optimo entre 20 y 40 °C (Borowitzka and Borowitzka, 1988) y soporta temperaturas hasta de -18°C (Massyuk, 1966).
  • 3
    Se ha encontrado que D. salina soporta radiaciones mayores a 2000 µmol m-2 s-1, sin embargo el óptimo para la fotosíntesis se encuentra en un rango de 100 – 300 µmol m-2 s-1 (Cifuentes y col, 1995)
  • 4
    La agitación es un factor que incide en forma positiva sobre el crecimiento de un medio liquido de cultivo (Eliach, 2004) la ventaja del sistema de agitación de Laws (vortex hidráulicos) radica precisamente en que consigue controlar la turbulencia (la intermitencia de los periodos de luz-oscuridad) de una forma eficaz y poco costosa.
  • 5
    Varios elementos traza como Zn, Co, Cu, Mo y Mn generalmente se agregan a los medios de Dunaliella, sin embargo, se sabe poco de los requisitos reales de la alga. Dunaliella no requiere ninguna vitamina exógena para crecer.

Aspectos a Considerar

Los altos niveles de acumulación de β-caroteno requieren alta salinidad, alta temperatura y mucha luz (Mironyuk y Einor, 1968; Semenenko y Abdullayev, 1980; Ben-Amotz y Avron, 1983; Borowitzka, LJ et al., 1984; Ramazanov et al. , 1988). La limitación de nutrientes, especialmente la limitación de N, también mejora la formación de carotenoides (Mil’ko, 1963; Ben-Amotz y AVron, 1983; Ben-Amotz, 1987; Borowitzka, MA y Borowitzka, 1988b). En general, la carotenogénesis es mayor en condiciones de crecimiento subóptimas cuando la tasa de crecimiento específica es baja (Ben-Amotz et al., 1982a; Borowitzka, LJ et al., 1984).

La luz es esencial para la carotenogénesis (Loeblich, 1982; Ben-Amotz, 1987), pero el nivel máximo de β-caroteno en la célula depende de la salinidad (Borowitzka, MA et al., 1990). La formación de carotenoides es rápida. Por ejemplo, cuando la salinidad de un cultivo de D. salina aumenta de 15 a 25% de NaCl, el carotenoide total aumenta linealmente durante un período de 4 a 5 días. Las proporciones de β-caroteno aumentan de 50% a 90% durante este período, mientras que no hubo un aumento medible en el otro carotenoide, α-caroteno, luteína y zeaxantina (Borowitzka, MA et al., 1990).

Se requiere: optimización de la producción de biomasa y rendimiento del producto; desarrollo de un sistema de crecimiento confiable que pueda hacer frente a los caprichos del clima, así como a los posibles depredadores y competidores; un método de cosecha adecuado y de bajo costo; métodos apropiados de procesamiento aguas abajo.

El productor de Dunaliella tiene dos estrategias para maximizar la producción de β-caroteno. Una de estas estrategias es un proceso de crecimiento en dos etapas en el que las algas se cultivan primero a baja salinidad (= 15% NaCl) en medio rico en nutrientes para maximizar la producción de biomasa, y luego se transfieren a un medio de alta salinidad y bajo contenido de nutrientes en para inducir la producción de β-caroteno (Massyuk, 1966; Borowitzka, LJ et al., 1984). Chen y Chi (1981).