Culture and growth of two benthic diatoms species isolated from the Salar del Huasco (North of Chile, 20° S) at different conditions of temperature, light and nutrient

• EIMMY E. RAMÍREZ ^[1] ; MARIELA A. GONZÁLEZ ^[1] ; ANA S. CIFUENTES ^[1] ; INGRID INOSTROZA ^[1] ; ROBERTO E. URRUTIA ^[1]
  1. [1] Universidad de Concepción

     Universidad de Concepción

     Comuna de Concepción, Chile

     
• Localización: Gayana botánica, ISSN-e 0717-6643, ISSN 0016-5301, Vol. 72, Nº. 2, 2015, págs. 165-176
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Cultivo y crecimiento de dos especies de diatomeas bentónicas aisladas del Salar del Huasco (Norte de Chile, 20° S) a diferentes condiciones de temperatura, luz y nutrientes
• Enlaces
  • Texto completo
• Dialnet Métricas: 1 Cita
• Resumen
  • español

    Las diatomeas bentónicas usualmente son cultivadas bajo condiciones de laboratorio para ser utilizadas como fuente de alimento de otros organismos de interés acuícola o para aplicaciones biotecnológicas. Experimentos de laboratorio demuestran la incidencia de las variables físicas y químicas sobre la abundancia y tasas de crecimiento de las diatomeas. Mientras los macronutrientes están generalmente seleccionados y dosificados en los medios de cultivo más comunes para satisfacer los requerimientos generales de un amplio rango de diatomeas, la disponibilidad y optimización de micronutrientes son más susceptibles a las condiciones fisiológicas particulares de cada organismo. El objetivo de este estudio fue caracterizar el crecimiento de dos especies de diatomeas bentónicas aisladas del Salar de Huasco en cultivos tipo batch, a diferentes condiciones de temperatura (10, 15 y 20 °C), intensidad de la luz (40, 80 y 120 μmol m-2 s-1), y concentraciones de sílice (1.06 x 10-4 M Na2SiO3x 9H2O y 2.12 x 10-4 M Na2SiO3x 9H2O) y selenio (10-8 M H2SeO3) en medio f/2, a un ciclo 18:6 h luz-oscuridad. Tanto Nitzschia epithemioides Grunow in Cleve & Grunow (1880) como Nitzschia sp, exhibieron las mayores densidades celulares máximas (692800 ± 107704 y 649600 ± 68942 células mL-1, respectivamente) y tasas de crecimiento exponencial (1,80 ± 0,56 y 0,97 ± 0,32 div. d-1, respectivamente) a la temperatura más elevada (20 °C). La intensidad de luz a la cual los cultivos fueron expuestos no afectó la densidad celular y tasa de crecimiento exponencial en ambos taxa. En cuanto a los nutrientes, un incremento en la concentración de silicatos en el medio de cultivo, podría favorecer el crecimiento de N. epithemioides y Nitzschia sp. ya que se observó una tendencia al aumento en la densidad celular (1,08 x 106 ± 84.639 y 1,32 x 106 ± 109.038 células mL-1, respectivamente) y tasa de crecimiento exponencial (1,98 ± 0,44 y 0,95 ± 0,18 div. d-1, respectivamente) con respecto a los medios f/2 normal y f/2 más selenio. La adición simultanea de silicato y selenio al medio de cultivo aumentó las densidades celulares máximas de las dos cepas bajo estudio, pero este aumento fue significativo (p = 0,05) sólo para N. epithemioides y entre los medios de cultivo f/2 normal (719200 ± 116895 células mL-1) y medio f/2 con el doble de silicato y selenio (1498800 ± 209599 células mL-1). Sin embargo, las tasas de crecimiento exponencial no tuvieron diferencias significativas con el control (sin adición de silicato y selenio). En conclusión tanto N. epithemioides y Nitzschia sp. muestran un aumento en la densidad celular y la tasa de crecimiento exponencial a 20 °C. Las diferentes intensidades de luz evaluadas no influyeron significativamente en el crecimiento de ambos taxa. Un aumento en la concentración de silicatos o aumento simultáneo de silicatos y selenio en el medio de cultivo puede ser considerado como posible estrategia para incrementar la densidad celular de la diatomea bentónica N. epithemioides en cultivos discontinuos.

  • English

    Benthic diatoms are cultured usually under laboratory conditions to be used as a food source for other organisms, of aquaculture interest or for biotechnological applications. Laboratory experiments demonstrate the incidence of the physical and chemical variables on abundance and growth rates of diatoms. While macronutrients are usually selected and dosed into common culture mediums to meet the general requirements of a wide range of diatoms, the availability and optimization of micronutrients are more susceptible to each organism’s particular physiological conditions. The aim of this study was to characterize the growth of two species of benthic diatoms isolated from the Salar de Huasco in batch cultures at different conditions of temperature (10, 15 and 20 °C), light intensity (40, 80 and 120 μmol m-2 s-1) and concentrations of silica (1.06 x 10-4 M Na2 SiO3 x 9H2O and 2.12 x 10-4 M Na2 SiO3x 9H2O) and selenium (10-8 M H2SeO3) in f/2 medium, on a light-dark cycle of 18:6 h. Both Nitzschia epithemioides Grunow in Cleve & Grunow (1880) as Nitzschia sp. showed higher maximum cell densities (692800 ± 107704 and 649600 ± 68942 cells ml-1, respectively) and exponential growth rates (1.80±0.56 and 0.97±0.32 div. d-1, respectively) at the highest temperature (20°C). The light intensity to which the cultures were exposed had no effect on cell density and exponential growth rate in both taxa. Regarding to nutrients, an increase in silicates concentrations on the culture medium could promote the growth of N. epithemioides and Nitzschia sp. since a tendency was observed to higher cell densities (1.08 x 106 ± 84,639 and 1.32 x 106 ± 109,038 cells ml-1, respectively) and exponential growth rates (1.98 ± 0.44 and 0.95 ± 0.18 div. d-1, respectively) with respect at the normal f/2 medium and f/2 medium plus selenium. Simultaneous addition of silicate and selenium to the culture medium increased the maximum cell density of the two strains under study, but this increase was significant (p = 0.05) only for N. epithemioides and among the normal f/2 medium (719200 ± 116895 cells ml-1) and the f/2 medium with double the amount of silicate and selenium (1498800 ± 209599 cells ml-1). However, the exponential growth rates were not significantly different when compared to those of the control (without the addition of silicate and selenium). In conclusion both N. epithemioides and Nitzschia sp. shown an increased cell density and exponential growth rate at 20 °C. The different light intensities not significantly influenced the growth of both taxa. An increase in the concentration of silicates or simultaneous increase in silicates and selenium in the culture medium can be considered as possible strategy to increase cell density of benthic diatom N. epithemioides in batch cultures.