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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1164| Remoción de nutrientes inorgánicos con microalgas coinmovilizadas en quitosano Inorganic nutrient removal with microalgae coimmobilizated with chitosan | |
| Socorro Jiménez Valera | |
| M. del Pilar Sánchez Saavedra | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Remoción de nutrientes,Microalga,Quitosano,Aguas residuales,Ciencias del mar | |
| El aumento de la actividad antropogénica ha causado un incremento en las descargas de aguas residuales que causan eutrofización. Por medio de métodos biológicos es posible contribuir al control de la eutrofización y entre estas metodologías, se encuentra el uso de microalgas inmovilizadas. El objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad de remoción de distintas formas químicas de nitrógeno y ortofosfatos al utilizar cultivos de células de microalgas y cianobacterias coinmovilizadas en cápsulas de quitosano. Se utilizaron ocho cepas de microalgas y cianobacterias duleceacuícolas, fue caracterizado su crecimiento en cultivos monoespecíficos de: Spirulina maxima (SPM1), Synechococcus elongatus (SYX1), Scenedesmus obliquus (SCO1), Scenedesmus sp. (SCX1), Scenedesmus sp. (SCX2), Chlamydomonas gloeopara (CLMG1), Chlamydomonas mexicana (CLMM1) y Chlorella vulgaris (CLV1). Las cepas se mantuvieron en cultivos estáticos, no axénicos con medio “f” y “2f” descrito por Guillard y Ryther (1962). El medio “2f” fue preparado para obtener una doble concentración de nutrientes similar a los efluentes de aguas residuales acuícolas. Para la cianobacteria Spirulina maxima (SPM1) se utilizó el medio de cultivo “f”, “2f” y el específico para Spirulina descrito por Sorokin y Krauss (1958). Para los cultivos mixtos (cocultivos) de las cepas seleccionadas se utilizó medio “2f”. Todos los ensayos se realizaron por triplicado, a 20 ± 1 °C y con irradiancia continua de 110 μE m<sup>-2</sup> s<sup>-1</sup>. Durante la fase exponencial las mayores tasas de crecimiento (µ<sub>max</sub>) correspondieron a las cepas CLMM1, SCX1 y SCX2. Sin embargo, los mayores valores de la tasas de crecimiento acumulada (Σµ) en los 10 días de cultivo fueron para las cepas SYX1 y SCO1. La cepa de SYX1 tuvo los mayores porcentajes de remoción de nitrógeno (NO2+NO3) en medio “f” (75%) y “2f” (85%). El resto de las cepas tuvieron porcentajes de remoción < 50% en ambos tipos de medio. La remoción de los ortofosfatos fue similar para todas las cepas estudiadas en el medio “2f”. Sin embargo, la cepa de la cianobacteria SPM1 presentó la total remoción (100%) de ortofosfatos en ambos medios de cultivo (“f” y “2f”). Con base en los resultados del crecimiento de las ocho cepas se seleccionaron las que tuvieron mayor tasa de crecimiento acumulada (∑μ) y mayor capacidad de remoción de nitratos y ortofosfatos para realizar cultivos mixtos. Las cepas seleccionadas fueron: Synechococcus elongatus (SYX1), Scenedesmus obliquus (SCO1), Chlamydomonas gloeopara (CLMG1), y Chlorella vulgaris (CLV1). Las mayores tasas de crecimiento acumulada (∑μ) las obtuvieron los cocultivos de SYX1-SCO1, SCO1-CLV1 y CLMG1- CLV1. Las cepas utilizadas para la coinmovilización fueron SYX1-SCO1 y SYX1-CLV1, con las que se realizaron cultivos monoespecíficos y cocultivos de células libres e inmovilizadas. El mayor biovolumen tanto en los cocultivos de células libres e inmovilizadas fue para las cepas SYX1-SCO1. El mayor porcentaje de remoción de nitrógeno (37%) fue para los cocultivos de las células libres de SYX1-SCO1 a las 36 h. En todos los tratamientos hubo remoción de ortofosfatos y el mayor porcentaje fue para las células coinmovilizadas de SYX1-CLV1 (36%) a las 36 h. Hasta donde conocemos este es el primer estudio acerca del crecimiento de microalgas y cianobacterias mantenidas en cocultivos de células libres en el medio y coinmovilizadas en quitosano, para ver su potencial uso en el control de la eutrofización de aguas residuales. Se concluye que es posible mantener cocultivos de las cepas Synechococcus elongatus y Scenedesmus obliquus, así como de las cepas Synechococcus elongatus y Chlorella vulgaris en forma libre y coinmovilizadas en quitosano. The increase of anthropogenic activity produces greater discharges of wastewater that cause eutrophication. The use of biological methods can decrease the eutrophication and some of these methods use the immobilization of microalgae. Our objective was to evaluate the ability of cell cultures of microalgae and cyanobacteria coimmobilized on chitosan capsules.to remove different chemical forms of nitrogen and orthophosphate. We used eight strains of freshwater microalgae and cyanobacteria. Their growth was characterized in monospecies cultures of Spirulina maxima (SPM1), Synechococcus elongatus (SYX1), Scenedesmus obliquus (SCO1), Scenedesmus sp. (SCX1), Scenedesmus sp. (SCX2), Chlamydomonas gloeopara (CLG1), Chlamydomonas mexicana (CLMM1), and Chlorella vulgaris (CLV1). The strains were maintained in nonaxenic batchs using the ”f “ and “2f “ media of Guillard and Ryther (1962). The “2f” media was prepared to obtain nutrients concentrations similar to that of aquaculture wastewaters. For the cyanobacteria Spirulina maxima (SPM1) we used both the “f” and “2f” growth media and the specific Spirulina medium as described by Sorokin and Krauss (1958). For all the mixed cultures (cocultures) of the strains selected we used the “2f” medium. All the assays were made in triplicate at 20 ± 1 °C with continuous light at 110 μE m<sup>-2</sup> s<sup>-1</sup>. In the exponential phase the highest maximum growth (µ<sub>max</sub>) was by the strains CLMM1, SCX1, and SCX2. However, the highest accumulated growth (Σµ) at day 10 of the cultures was in the strains of SYX1 and SCO1. The strains of SYX1 showed the highest nitrogen removal (NO2+NO3) with the “f” medium (75%) and “2f” (85%). All the others strains had < 50% of nitrogen removal in both culture media. The removal of orthophosphate was similar for all the strains studied in the “2f” medium. However, the cyanobacterium strain SPM1 had total orthophosphate removal (100%) in both culture media (“f” and “2f”). From the growth results of the eight strains we selected the strains that had the highest accumulated growth (∑μ) and the greatest nitrate and orthophosphate removal to be grown as mixed cultures. The strains that were selected were Synechococcus elongatus (SYX1), Scenedesmus obliquus (SCO1), Chlamydomonas gloeopara (CLMG1), and Chlorella vulgaris (CLV1). The highest accumulated growth (∑μ) was obtained in the cocultures of SYX1-SCO1, SCO1-CLV1, and CLMG1-CLV1. The strains used for the coimmobilization were SYX1-SCO1 and SYX1-CLV1, and were used in monospecies and mixed cultures of free and immobilizated cell cultures. The highest biovolumes were obtained in the coculture of free and immobilized cells of SYX1- SCO1. The highest percentage of nitrogen removal (37%) was in the coculture of free cells of SYX1-SCO1 at 36 h. In all the treatments we had removal of orthophosphate, with the highest value by coimmobilizated cells of SYX1-CLV1 (36%) at 36 h. As far as to our knowledge this is the first study of the growth of microalgae and cyanobacteria maintained in cocultures of free cells and coimmobilizated in chitosan to measure their potential use for deceasing wastewaters eutrophication. We concluded that it is possible maintain cocultures of the strains Synechococcus elongatus and Scenedesmus obliquus and of the strains Synechococcus elongatus and Chlorella vulgaris in free and coimmobilizated cell cultures with chitosan. | |
| CICESE | |
| 2008 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Jiménez Valera, S.2008.Remoción de nutrientes inorgánicos con microalgas coinmovilizadas en quitosano.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.86 pp. | |
| MICROBIOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias |
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