Chlorella sp. immobilized with application in the treatment, monitoring of water and biomass production

• Michel-Parra, Guadalupe ^[1] ; Vizcaíno-Rodríguez, Luz Adriana ^[2] ; Aguilar-Corona, Nereida Yuriko ^[2] ; Caro-Becerra, Juan Luis ^[2] ; Mayoral-Ruíz, Pedro Alonso ^[2]
  1. [1] Universidad de Guadalajara

     Universidad de Guadalajara

     México

     
  2. [2] Laboratorio de Microbiología, Ing. en Biotecnología, Universidad Politécnica de la Zona Metropolitana de Guadalajara, Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco, México
• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 3, Nº. 2, 2021, págs. 62-68
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Chlorella sp. inmovilizada con aplicación en el tratamiento, monitoreo de agua y producción de biomasa.
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• Resumen
  • español

    La aplicación de microalgas en procesos de biorremediación tiene como fin remover componentes tóxicos y excesos de iones que causan eutrofización. Las algas emplean el exceso de nutrientes presentes en el agua, para producir biomasa mediante fotosíntesis. Las microalgas son utilizadas en el monitoreo ambiental, dichos organismos son sensibles ante contaminantes tanto naturales como antropogénicos, los cuales promueven o inhiben el crecimiento celular y poblacional. El presente estudio tuvo como objetivo la determinación de una matriz óptima para la inmovilización de Chlorella sp. la cual es una especie nativa de la región. Las matrices ensayadas fueron alginato de calcio al 4 % y alginato-agar 4 %. Para el cultivo se empleó medio Bold ́s y se realizó una cinética de crecimiento por cada tratamiento en cultivo tipo Bach, durante 21 días de incubación. Las variables de respuesta fueron: la concentración celular máxima, la viabilidad celular y la conservación de las esferas. La concentración celular máxima fue de 1.07x106 células. mL-1y se alcanzó a los 15 días de cultivo, en esferas de alginato al 4 %. El tiempo de duplicación fue de 0.162 y 0.141 para Chlorella sp. retenida en matriz de alginato 4 % y agar-alginato 4 %, respectivamente. Respecto a la calidad de esferas, a los 15 días de cultivo, inició el proceso de desintegración del sistema de inmovilización alginato-agar. Las esferas de alginato permanecieron sin cambios durante los 21 días del experimento. En conclusión, el mejor tratamiento para la inmovilización de Chlorella se obtuvo cuando se empleó el alginato al 4 % y se recomienda continuar los estudios para el desarrollo del sistema de biorremediación, producción de biomasa y biosensores. Se establecieron las condiciones de inmovilización para el cultivo de Chlorella sp. en matriz de alginato de calcio.

  • English

    The application of microalgae in bioremediation processes is studied to remove toxic components and ions excess that cause eutrophication.  Algae use the nutrients excess present in the water to produce biomass through photosynthesis. On the other way, microalgae are used in environmental monitoring, these organisms are sensitive to both natural and anthropogenic pollutants, which promote or inhibit cell and population growth. The present study aimed to determine an optimal matrix for the immobilization of Chlorella sp. It is a native species of the region. The matrices tested were 4 % calcium alginate and 4 % alginate-agar. For the culture, Bold's medium was used, and growth kinetics were carried out for each treatment in Bach-type culture, during 21 days of incubation. The response variables were maximum cell concentration, cell viability and conservation of the spheres. The maximum cell concentration was 1.07x106 cells.mL and it was reached after 15 days of culture, in 4% alginate spheres. The doubling time was 0.162 and 0.141 for Chlorella sp. Retained in 4 % alginate matrix and 4 % alginate agar, respectively. Regarding the quality of the spheres, after 15 days of culture, the disintegration process of the Alginate-Agar immobilization system began. The alginate spheres remained unchanged for the 21 days of the experiment. In conclusion, the best treatment for the immobilization of Chlorella sp was obtained when 4 % alginate was used, and it is recommended to continue the studies for the development of the bioremediation system, biomass production and biosensors.