Universidad Nacional de TumbesUniversidad Nacional de Tumbes
Escuela de PostgradoEscuela de Postgrado
CULTIVO DE MICROALGASCULTIVO DE MICROALGAS
Ing. Edgar López Landavery, MS.c
Criterios de SelecciónCriterios de Selección
Alimento
Disponibilidad
Costo de producción
Simplicidad
Versatilidad
FÍSICO Pureza
Disponibilidad
Aceptabilidad
NUTRICIONAL Ingerible-Digerible
Requerimientos energéticos
Requerimientos nutritivos
CULTIVO PREDADOR
Cadena de alimentaciónCadena de alimentación
Clasificación de MicroalgasClasificación de Microalgas
 CianophytaCianophyta = microalgas verde-azules= microalgas verde-azules
 Más primitivasMás primitivas
 ProcariontesProcariontes
 Pared celular posee cápsulas de proteína-Pared celular posee cápsulas de proteína-
polisacáridospolisacáridos
 Sólo poseen Clorofila a. Poseen ficobilinas ySólo poseen Clorofila a. Poseen ficobilinas y
carotenoidescarotenoides
 No poseen flagelosNo poseen flagelos
 Unicelulares, coloniales y filamentosUnicelulares, coloniales y filamentos
(cianobacterias)(cianobacterias)
Spirulina, Oscillatoria, AnabaenaSpirulina, Oscillatoria, Anabaena
Bacterias
Microalgas
CYANOPHYTACYANOPHYTA
Clorophyta = Algas verdesClorophyta = Algas verdes
 Grupo más avanzadoGrupo más avanzado
 EucariotesEucariotes
 Pared celular de celulosaPared celular de celulosa
 Algunas especies con flagelosAlgunas especies con flagelos
 Poseen clorofila a y b, algunosPoseen clorofila a y b, algunos
carotenoidescarotenoides
 Formas unicelulares y filamentosFormas unicelulares y filamentos
 Tetraselmis, Dunaliella, Chlorella,Tetraselmis, Dunaliella, Chlorella,
ChlamydomonasChlamydomonas
CHLOROPHYTACHLOROPHYTA
Chlorella sp.
Bacillariophyta= DiatomeasBacillariophyta= Diatomeas
 Únicos con pared celular de síliceÚnicos con pared celular de sílice
 EucariotesEucariotes
 No poseen flagelosNo poseen flagelos
 Clorofila a y c, algunos carotenoidesClorofila a y c, algunos carotenoides
=fucoxantina=fucoxantina
 Unicelulares y filamentosUnicelulares y filamentos
 Chaetoceros, Thalassiosira, Skeletonema,Chaetoceros, Thalassiosira, Skeletonema,
PhaeodactylumPhaeodactylum
BACILLARIOPHYTABACILLARIOPHYTA
Chrysophyta= algas pardasChrysophyta= algas pardas
 Similares características que diatomeasSimilares características que diatomeas
 Carecen de pared con síliceCarecen de pared con sílice
 Algunas especies con flagelosAlgunas especies con flagelos
 Clorofila a y c, carotenoides = fucoxantinaClorofila a y c, carotenoides = fucoxantina
 Formas unicelularesFormas unicelulares
 Isochrysis, Nannochloropsis,Isochrysis, Nannochloropsis,
MonochrysisMonochrysis
Clases y Géneros deClases y Géneros de
MicroalgasMicroalgas
CLASE GENERO Bivalvos Crustáceos Zooplancton
Larvas Juveniles Larvas Post-larvas Rotíferos Artemia
Bacillarophyceae Skeletonema X X X X
Thalassiosira X X X X
Phaeodactylum X X X X
Chaetoceros X X X X X
Cylindrotheca X
Nitzschia X X
Amphora X
Haptophyceae Isochrysis X X X X X
Pseudoisochrysis X X
Crysophyceae Monochrysis X X X X
Prasynophyceae Tetraselmis X X X X X X
Pyramimonas X X
Micromonas X
Clases y Géneros deClases y Géneros de
microalgasmicroalgas
CLASE GENERO Bivalvos Crustáceos Zooplancton
Larvas Juveniles Larvas Post-larvas Rotíferos Artemia
Cryptophyceae Chlamydomonas X X X X
Chlorococcum X
Xantophyceae Olisthodiscus X
Chlorophyceae Carteria X
Dunaliella X X X
Cyanophyceae Spirulina X X X X X
Condiciones generales deCondiciones generales de
cultivocultivo
PARAMETROS RANGO OPTIMO
Temperatura ºC 16.0 - 27.0 18.0 - 24.0
Salinidad (ups) 12.0 - 24.0 20.0 - 24.0
Intensidad de luz (lux) 1.000-10.000 2.500-5.000
Fotoperiodo 16:8 (mínimo)
(luz:oscuridad, horas) 24:0 (máximo)
pH 7.0 - 9.0 8.2-8.7
Dinámica de crecimientoDinámica de crecimiento
CrecimientoPoblacional
(Núm.Decélulas/ml
I
II
III
IV
V
I. Fase de inducción o retraso del crecimiento
II. Fase Exponencial
III. Fase de declinación relativa al crecimiento
IV. Fase estacionaria
V. Fase de muerte
Días de cultivo
Fase deseada
Requerimientos químicosRequerimientos químicos
 MacronutrientesMacronutrientes
NitratoNitrato
FosfatoFosfato Relación 6:1Relación 6:1
 MicronutrientesMicronutrientes
Metales trazas:Metales trazas: Co, Cu, Fe, Mn, ZnCo, Cu, Fe, Mn, Zn
Vitaminas:Vitaminas: BB11, B, B1212, Biotina, Biotina
 Silicatos: específicos para diatomeasSilicatos: específicos para diatomeas
Tratamiento del Agua de CultivoTratamiento del Agua de Cultivo
 Filtración y Esterilización MecánicaFiltración y Esterilización Mecánica
Agua clarasAgua claras ⇒⇒ filtros de cartuchofiltros de cartucho
diferentesdiferentes µµmm
Agua cargadas de partículasAgua cargadas de partículas
Filtro de arena + filtro de diatomeasFiltro de arena + filtro de diatomeas ⇒⇒ filtrofiltro
de cartuchode cartucho ⇒⇒ ultravioletaultravioleta
Sistema de FiltraciónSistema de Filtración
< 20,000 galones< 20,000 galones
Bombas
Filtro de arena
Filtros
20 a 35 micras
Filtros
1 a 5 micras
Filtro
UV
Tanque de
cultivo
Vía opcional
Sistema de UltrafiltraciónSistema de Ultrafiltración
1 micra 10 micras
Carbón
5 micras
Carbón
Ultrafiltración
Opcional
UV
Tanque de
Cultivo
Tratamiento del Agua de CultivoTratamiento del Agua de Cultivo
Ultravioleta: flujo es el factor másUltravioleta: flujo es el factor más
importanteimportante
Condición: previa filtración mecánica aCondición: previa filtración mecánica a
30-35 micras (30-35 micras (µµm)m)
Ozono: en concentraciones altasOzono: en concentraciones altas ⇒⇒
cloraminascloraminas
Rule of thumbRule of thumb ⇒⇒ si se lo percibe, suficientesi se lo percibe, suficiente
parapara
ocasionar daños a la saludocasionar daños a la salud
Tratamiento del Agua de CultivoTratamiento del Agua de Cultivo
 Esterilización por calor :Esterilización por calor : AutoclaveAutoclave
 Método más efectivoMétodo más efectivo
 Involucra temperaturas de 120Involucra temperaturas de 120 °°C y 20 psiC y 20 psi
 Tiempo dependiente del volumenTiempo dependiente del volumen
 1 L1 L 15 min15 min
 20 L20 L 45 min45 min
 Altas temperaturas COAltas temperaturas CO22 ⇑⇑pHpH ⇒⇒ precipitación deprecipitación de
nutrientesnutrientes
 Microondas: 1 - 1.5 LMicroondas: 1 - 1.5 L ⇒⇒ 8484 °°CC ⇒⇒ 8-108-10
minmin
Costoso
Tratamiento del Agua de CultivoTratamiento del Agua de Cultivo
 PasteurizaciónPasteurización Volúmenes < 1000LVolúmenes < 1000L
Temperatura de 73Temperatura de 73 °°CC ⇒⇒ 10-15 min10-15 min
Enfriar durante la noche a TEnfriar durante la noche a T °°C ambienteC ambiente
Repetir el proceso en 24 horasRepetir el proceso en 24 horas
Disminuye la precipitación de nutrientesDisminuye la precipitación de nutrientes
Relativamente baratoRelativamente barato
Energía solarEnergía solar Volúmenes > 1,000 LVolúmenes > 1,000 L
 Tanques con material aislanteTanques con material aislante
(invernadero)(invernadero)
Tratamiento del Agua de CultivoTratamiento del Agua de Cultivo
 ClorinaciónClorinación
Método más común y simpleMétodo más común y simple
 Hipoclorito de SodioHipoclorito de Sodio 2.5 ppm2.5 ppm
 estabilizadoresestabilizadores
Hipoclorito de CalcioHipoclorito de Calcio 12-25 ppm12-25 ppm
30 min30 min 12-24 horas12-24 horas
 Desactivación: Tiosulfato de SodioDesactivación: Tiosulfato de Sodio
Fuentes de contaminaciónFuentes de contaminación
Insectos
Lluvia
Sistema de agua
Fuente de agua
Cultivo inicial
Fertilización
Piedra difusoras
Aire
Sistema de aire
Tanque de cultivo
Boca
Manos sucias
Vidriería
TIPOS DE CULTIVOSTIPOS DE CULTIVOS
Tipo de Cultivo Ventajas Desventajas
Interiores Predecibles Costoso
Exteriores Baratos Menos predecibles
Cerrado Menor contaminaci—n Costoso
Abierto Barato Mayor contaminaci—n
Axˇnico Predecibles Costoso, dif’cil
No-Axˇnico Barato, M‡s f‡cil Suceptible a crash
Continuo Eficiente Dif’cil
Automatizado Equipo costoso
Tasa de produccion alta
Semi-continuo F‡cil Calidad espor‡dica
M‡s o menos eficiente menos confiable
Batch o Recolecci—n completa F‡cil Menos eficiente
M‡s confiable Calidad inconsistente
Tipos de CultivoTipos de Cultivo
 Cultivo Batch ó Recolección CompletaCultivo Batch ó Recolección Completa
 Transferencia de microalgas (antes de la faseTransferencia de microalgas (antes de la fase
estacionaria) a volúmenes mayores enriquecidosestacionaria) a volúmenes mayores enriquecidos
 De acuerdo a la concentración de la microalga, elDe acuerdo a la concentración de la microalga, el
inóculo debe ser del 2-10% del final del cultivoinóculo debe ser del 2-10% del final del cultivo
 Ampliamente utilizadoAmpliamente utilizado⇒⇒ simplicidad y flexibilidadsimplicidad y flexibilidad
 Método confiable, pero no el más eficienteMétodo confiable, pero no el más eficiente
 Cosecha cuando se alcanza máxima densidadCosecha cuando se alcanza máxima densidad
 Calidad de las microalgas menos predecibleCalidad de las microalgas menos predecible
Tipos de CultivoTipos de Cultivo
 Cultivo Semi-continuoCultivo Semi-continuo
 Mantenimiento del cultivo mediante cosechasMantenimiento del cultivo mediante cosechas
periódicas parciales, recuperando el volumenperiódicas parciales, recuperando el volumen
original y suplementando con nutrientesoriginal y suplementando con nutrientes
 Pueden ser interiores o exterioresPueden ser interiores o exteriores
 Duración es impredecibleDuración es impredecible
 Contaminación con competidores, predadores y/oContaminación con competidores, predadores y/o
contaminantescontaminantes ⇒⇒no son útilesno son útiles
 Cosechas de volúmenes mayores que el cultivoCosechas de volúmenes mayores que el cultivo
batchbatch
Tipos de CultivoTipos de Cultivo
 Cultivo ContinuoCultivo Continuo
 Nutrientes y agua filtrada adicionados al mismoNutrientes y agua filtrada adicionados al mismo
tiempo que se cosechatiempo que se cosecha
Pueden ser operados de dos formas:Pueden ser operados de dos formas:
Cultivo Turbidoestáticos.- concentraciónCultivo Turbidoestáticos.- concentración
de las microalgas fija mediante adiciónde las microalgas fija mediante adición
automática de medio frescoautomática de medio fresco
Cultivo Quemostático.- Medio de cultivoCultivo Quemostático.- Medio de cultivo
fresco Suministro a una tasa constante yfresco Suministro a una tasa constante y
predeterminadapredeterminada
Métodos de aislamiento yMétodos de aislamiento y
mantenimientomantenimiento
Gota de
muestra
1ra dilución
2da dilución
3ra dilución Agar nutritivo
Caja de Petri
Esquema de producciónEsquema de producción
Cultivo bach
Cosecha
Fiola 2 L
10 a 14 días
5 a 7 días
Carboys ó
Fundas plásticas
160 L
7 días
Cilindro
de fibra
Tanque 500 L
5,000 L 25,000 L
3 a 7 días
3 a 7 días
3 a 7 días
3 a 7 días
Cuantificación de MicroalgasCuantificación de Microalgas
 Cuantificación directaCuantificación directa
Cámaras:Cámaras: HematocitómetroHematocitómetro ⇒⇒ 2-302-30 µµ
 Sedgwick-RafterSedgwick-Rafter ⇒⇒ 50-10050-100 µµ
 Palmer MalonyPalmer Malony ⇒⇒ 5-1505-150 µµ
 Speirs LevySpeirs Levy ⇒⇒ 5-755-75 µµ
 Petroff HouserPetroff Houser⇒⇒ 0.5-50.5-5 µµ
Peso seco: muestra representativa esPeso seco: muestra representativa es
separada por centrifugación o filtraciónseparada por centrifugación o filtración
Resultados expresados en peso seco porResultados expresados en peso seco por
volumenvolumen
Cuantificación de MicroalgasCuantificación de Microalgas
 Cuantificación indirectaCuantificación indirecta
Coulter Counter:Coulter Counter: contador electrónico decontador electrónico de
partículapartícula
EspectrofotometríaEspectrofotometría::
Clorofila a:Clorofila a: Pigmento puede ser examinadoPigmento puede ser examinado
por la luz absorbida a 664, 647 y 630 nmpor la luz absorbida a 664, 647 y 630 nm
Turbidez:Turbidez: Medir absorbancia a 750 nmMedir absorbancia a 750 nm
Disco Secchi:Disco Secchi: medición de la turbidez quemedición de la turbidez que
las microalgas impartenlas microalgas imparten
Fluorometría:Fluorometría: mide clorofila mediantemide clorofila mediante
exposición a la luz azulexposición a la luz azul
Material de CultivoMaterial de Cultivo
 MaterialesMateriales
 VidrioVidrio
 PlásticoPlástico
 Polietileno transparentePolietileno transparente
 PolicarbonatosPolicarbonatos
 Fibra de vidrioFibra de vidrio
 Tanques de concretoTanques de concreto
 Tanques de madera (liners)Tanques de madera (liners)
 Tanques de tierra (liners)Tanques de tierra (liners)
 Material puede ser tóxico!!!Material puede ser tóxico!!!
 TiposTipos
 Cajas petriCajas petri
 ErlenmeyersErlenmeyers
 CarboysCarboys
 Tubos deTubos de
ensayoensayo
 FiolasFiolas
 Fundas plásticasFundas plásticas
 TanquesTanques
 PiscinasPiscinas
 EstanquesEstanques
Producción de microalgasProducción de microalgas
 Cultivo en piscinasCultivo en piscinas
 Tierra, cemento, linersTierra, cemento, liners
 Fertilizante agrícolasFertilizante agrícolas
 Bloom naturalBloom natural
 InóculosInóculos
monoespecíficosmonoespecíficos
 Relativamente barataRelativamente barata
 Contaminación,Contaminación,
predaciónpredación
 Pobre consistencia yPobre consistencia y
crashescrashes
 Taiwan:Taiwan: SkeletonemaSkeletonema
 Cultivo algas bénticasCultivo algas bénticas
 Cultivo de AbalonCultivo de Abalon
((HaliotisHaliotis sp),sp),
P.vannameiP.vannamei
 Plástico corrugado,Plástico corrugado,
aquamats (sustratos)aquamats (sustratos)
 Especies másEspecies más
cultivadas:cultivadas:
 NaviculaNavicula
 NitzschiaNitzschia
 AmphoraAmphora
 Tiempo : 1-3 semanasTiempo : 1-3 semanas
1010
díasdías
Costos de ProducciónCostos de Producción
Costo de Producción Notas Fuente
(US $/ Kg peso seco)
Tetraselmis suecica Calculado de Helm
300 200 l batch culture et.al. (1979)
Diatomeas varias Calculado de Walsh
167 Cultivo continuo et.al. (1987)
4 a 20 Cultivos exteriores De pauw y Persoone
160-200 Cultivos interiores -1988
Cultivo continuo Dravers (1990)
23-115 en fundas (8 ton) y 150(ton)
Tanque de cultivo Donaldson (1992)
50 (450 ton)
50-400 Encuesta internacional
Laboratorios de bivalvos Coutteau y Sorgeloos
1992
Valor NutricionalValor Nutricional
 Valor nutricional depende:Valor nutricional depende:
TamañoTamaño
DigestibilidadDigestibilidad
Producción de compuestos tóxicosProducción de compuestos tóxicos
Composición bioquímicaComposición bioquímica
 ProteínasProteínas ⇒⇒ 12 - 35%12 - 35%
 LípidosLípidos ⇒⇒ 7.2 - 23%7.2 - 23%
 CarbohidratosCarbohidratos ⇒⇒ 4.6 - 23%4.6 - 23%
Contenido de HUFAS, EPA, ARA, DHA,Contenido de HUFAS, EPA, ARA, DHA,
importantes para organismos marinosimportantes para organismos marinos
Valor NutricionalValor Nutricional
 Concentraciones significativas de EPAConcentraciones significativas de EPA
 Diatomeas:Diatomeas: Chaetoceros calcitrans, C. gracilis, S. constatum,Chaetoceros calcitrans, C. gracilis, S. constatum,
T. pseudonanaT. pseudonana
 Concentraciones significativas de DHAConcentraciones significativas de DHA
 Prymnesiophyta:Prymnesiophyta: IsochrysisIsochrysis spsp., P. lutheri, Chroomonas salina., P. lutheri, Chroomonas salina
 Microalgas ricas en ácido ascórbico:Microalgas ricas en ácido ascórbico: 0.11-1.62%0.11-1.62%
 Valor nutricional varía de acuerdo a condicionesValor nutricional varía de acuerdo a condiciones
cultivocultivo
 Alimentación con diferentes microalgas es superiorAlimentación con diferentes microalgas es superior
Uso de microalgas enUso de microalgas en
AcuiculturaAcuicultura
 Moluscos BivalvosMoluscos Bivalvos
 30% del costo operacional30% del costo operacional
 Requerimiento depende de la producciónRequerimiento depende de la producción
 SemillaSemilla
 Talla comercialTalla comercial
 Juveniles mayores consumidoresJuveniles mayores consumidores
 Algas utilizadas:Algas utilizadas: Isochrysis sp. , T-Iso, I. Galbana,Isochrysis sp. , T-Iso, I. Galbana,
Chaetoceros gracilis, C. calcitrans, TetraselmisChaetoceros gracilis, C. calcitrans, Tetraselmis
suecica, Thalasiossira pseudonana, P. lutheri,suecica, Thalasiossira pseudonana, P. lutheri,
Skeletonema costatumSkeletonema costatum
Uso de microalgas enUso de microalgas en
AcuiculturaAcuicultura
 Moluscos BivalvosMoluscos Bivalvos
Combinaciones de flagelados y diatomeasCombinaciones de flagelados y diatomeas
estimulan la metamorfosisestimulan la metamorfosis
Cantidad dependiente de densidad de larvasCantidad dependiente de densidad de larvas
(cel.µl(cel.µl -1-1
))
I. galbanaI. galbana 5050
C. calcitransC. calcitrans 250250
I. galbana/ C. calcitransI. galbana/ C. calcitrans 28/12528/125
I. g/C. cal/T. suecicaI. g/C. cal/T. suecica 33/83/3333/83/33
Uso de microalgas enUso de microalgas en
AcuiculturaAcuicultura
 Preferencia de cria juevniles en exteriorPreferencia de cria juevniles en exterior
 Crecimiento influenciado por la ración deCrecimiento influenciado por la ración de
alimentoalimento
 EspecieEspecie
 Condiciones de cultivo de las microalgasCondiciones de cultivo de las microalgas
 Condiciones de cultivo de los bivalvosCondiciones de cultivo de los bivalvos
 Condiciones prácticas utilizan altas tasas deCondiciones prácticas utilizan altas tasas de
alimento 5-6% (peso seco de algas/peso vivo dealimento 5-6% (peso seco de algas/peso vivo de
semilla/día)semilla/día)
Uso de microalgas enUso de microalgas en
AcuiculturaAcuicultura
 CAMARONES PENAEIDOSCAMARONES PENAEIDOS
 Se alimenta a partir de NSe alimenta a partir de N55
 Algas más utilizadas:Algas más utilizadas:
 Chaetoceros gracilisChaetoceros gracilis
 Skeletonema costatumSkeletonema costatum
 TetraselmisTetraselmis spp.spp.
 ThalasiossiraThalasiossira spp.spp.
 Hábitos alimenticios cambian, disminuyendoHábitos alimenticios cambian, disminuyendo
consumo de algasconsumo de algas
 Estabilización del aguaEstabilización del agua
- “Método del mismo tanque” Algas cultivadas en el- “Método del mismo tanque” Algas cultivadas en el
mismo tanque, suministro de fertilizantes y uso demismo tanque, suministro de fertilizantes y uso de
energía solar. Japón -energía solar. Japón - Penaeus japonicusPenaeus japonicus
Uso de microalgas enUso de microalgas en
AcuiculturaAcuicultura
 PECES MARINOSPECES MARINOS
 ““ Técnica del agua verde ”Técnica del agua verde ”
 Efectos de las microalgas en el cultivo no esEfectos de las microalgas en el cultivo no es
completamente entendido:completamente entendido:
 Estabilizan calidad de agua (OEstabilizan calidad de agua (O22 y remoción dey remoción de
produuctos metabólicos)produuctos metabólicos)
 Fuente directa de alimento. Polisacaridos estimulanFuente directa de alimento. Polisacaridos estimulan
sistema inmunesistema inmune
 Fuente indirecta de alimento (rotíferos yFuente indirecta de alimento (rotíferos y ArtemiaArtemia))
 Incremento en la incidencia de alimentaciónIncremento en la incidencia de alimentación
(contraste y dispersión de luz)(contraste y dispersión de luz)
 Control microbiano (alga exudado en agua y/o larva)Control microbiano (alga exudado en agua y/o larva)
Sustitutos de las microalgasSustitutos de las microalgas
Sustituto Ventajas Desventajas
Disponibilidad Tiempo de vida
Microalgas preservadas Concentración Alto costo
Disminuye contaminación
Microalgas heterotróficas Altas densidades Pocas especies
Bajo costo Cambios en composición
bioquímica
Ingredientes pueden ser Degradación bacteriana
Dietas Microencapsuladas encapsulados Poca flotabilidad
Acumulaciones
Alta estabilidad
Levaduras Tamaño apropiado Pared celular poco digerible
Producción a bajo costo Bajo valor nutricional
InfraestructuraInfraestructura
 Ambientes internosAmbientes internos
 Cepario:Cepario:
Temperatura : 16 -18º CTemperatura : 16 -18º C
Volúmen de producción : 20 mL - 3LVolúmen de producción : 20 mL - 3L
 Sala de carboysSala de carboys
Temperatura : 18 - 24º CTemperatura : 18 - 24º C
Volúmen de producción : 30LVolúmen de producción : 30L
 Sala de lavado y esterilizadoSala de lavado y esterilizado
Agua de mar y agua dulceAgua de mar y agua dulce
InfraestructuraInfraestructura
 Ambientes externosAmbientes externos
 Plataforma acondicionada con aireaciónPlataforma acondicionada con aireación
 Cilindros de fibra de vidrio de 1 tnCilindros de fibra de vidrio de 1 tn
 Tanques rectangulares de concreto de 2 tnTanques rectangulares de concreto de 2 tn
 Sistema de aireSistema de aire
 Blower de 1,5 HP para cultivos externosBlower de 1,5 HP para cultivos externos
 Blower de 1 HP para cultivos internosBlower de 1 HP para cultivos internos
 Sistema de abastecimiento de agua de marSistema de abastecimiento de agua de mar
 Agua directa del mar con bomba de 2 HPAgua directa del mar con bomba de 2 HP
 Filtros de piola y carbón activadoFiltros de piola y carbón activado
MetodologíaMetodología
 Desinfección de línea de aguaDesinfección de línea de agua
 Cloro activo 800 – 1000 ppm/2 díasCloro activo 800 – 1000 ppm/2 días
 Enjuagar con agua de mar durante 24 horasEnjuagar con agua de mar durante 24 horas
 Lavado carbón activadoLavado carbón activado
 Desinfección de línea de aireDesinfección de línea de aire
 100 -300 mL formol en blower, drenar por 30 – 40 minutos100 -300 mL formol en blower, drenar por 30 – 40 minutos
 Enjuagar con agua dulceEnjuagar con agua dulce
 100 – 200 mL de alcohol/1 hora100 – 200 mL de alcohol/1 hora
 Lavado y esterilización de materialLavado y esterilización de material
 Solución de ácido (500 mL HNOSolución de ácido (500 mL HNO33/25 L de agua) por 30 minutos/25 L de agua) por 30 minutos
 Enjuagar con agua de mar filtrada y potable esterilizadaEnjuagar con agua de mar filtrada y potable esterilizada
 Carboys, cilindros y masivos: 5000 ppm cloro activo y enjuagarCarboys, cilindros y masivos: 5000 ppm cloro activo y enjuagar
MetodologíaMetodología
 Preparación de nutrientesPreparación de nutrientes
 Cultivos purosCultivos puros
S1: 75 gS1: 75 g NaNONaNO33 + 5 g+ 5 g NaHNaH22POPO44.H.H22OO
S2: 22 gS2: 22 g NaNa22SiOSiO33.5H.5H22OO
S3: 4.2 g EDTA disódico + 3 gS3: 4.2 g EDTA disódico + 3 g FeClFeCl33.6H.6H22OO
S4: 0.1 g de Biotina + 0.1 g de Cianocobalimina + 0.5 g de TiaminaS4: 0.1 g de Biotina + 0.1 g de Cianocobalimina + 0.5 g de Tiamina
 CarboysCarboys
S1: 150g de Nitrato de Sodio y 10g de Fosfato de Sodio industrialS1: 150g de Nitrato de Sodio y 10g de Fosfato de Sodio industrial
S2: 60g de Metasilicato de Sodio industrialS2: 60g de Metasilicato de Sodio industrial
S3: 20g de EDTA disódico + 10g de Cloruro férricoS3: 20g de EDTA disódico + 10g de Cloruro férrico
 ExterioresExteriores
S1: 600g de Nitrato de Sodio y 40g de Fosfato de Sodio industrialS1: 600g de Nitrato de Sodio y 40g de Fosfato de Sodio industrial
S2:150g de Metasilicato de Sodio industrialS2:150g de Metasilicato de Sodio industrial
S3:S3: 20g de EDTA industrial y 10g de Cloruro Férrico20g de EDTA industrial y 10g de Cloruro Férrico
MetodologíaMetodología
APLICACIONES
SOLUCIONES
OBSERVACIONESS1 S2 S3 S4
Cultivos puros (0.5- 3L) 1 ml/L 1ml/L 1ml/L 1ml/L Para los tubos agregar 0,8ml/L de la S2
Cultivos en Carboys
(30L) 1ml/L 1ml/L 1ml/L ------ La S3 se prepara en 1gl y se esteriliza a 1L
Cultivos exteriores
(cilindros y
masivo) 100ml/TN 80ml/TN 30ml/TN ------ Las soluciones no se esterilizan
Fertilización de los cultivos
MetodologíaMetodología
producción
Cepa 3-4 días
Nueva cepa
0.5 L 3 L
30 L
1 tn5 tn
X 7
2 días
200 mL
2 días
2 días
X 3
2 días
0.5-1 tn
agar
cosecha
Siembra
2 días
2-3 días
MetodologíaMetodología
 Preparación del agarPreparación del agar
 Bactoagar al 2 - 2.5 % en agua de mar filtrada y autoclavarBactoagar al 2 - 2.5 % en agua de mar filtrada y autoclavar
 Agregar 0.3 mL de las soluciones S1, S2, S3 y S4Agregar 0.3 mL de las soluciones S1, S2, S3 y S4
 Llenar placas con 15-20 mLLlenar placas con 15-20 mL
 Siembra en placasSiembra en placas
 Seleccionar la cepa más adecuadaSeleccionar la cepa más adecuada
 Colocar 2 gotas de la cepa y rayar en estríasColocar 2 gotas de la cepa y rayar en estrías
 Incubar de 10 – 15 días: 18-24º C y luz constanteIncubar de 10 – 15 días: 18-24º C y luz constante
 Extracción de coloniasExtracción de colonias
 Colonias libres de bacteriasColonias libres de bacterias
 Colocar en medo de cultivoColocar en medo de cultivo
 3-5 días con iluminación3-5 días con iluminación
Mantenimiento de cepas
MetodologíaMetodología
 Limpieza de cepasLimpieza de cepas
 Diluciones sucesivas hastaDiluciones sucesivas hasta 1010-4-4
 Mantener a 18º C con iluminaciónMantener a 18º C con iluminación
 Dejar crecer de 5 a 10 díasDejar crecer de 5 a 10 días
 Conteo celularConteo celular
 HematocitómetroHematocitómetro
 N (Cél/mL) = C*2500 ó N (Cél/mL) = C*50000N (Cél/mL) = C*2500 ó N (Cél/mL) = C*50000
 Alimentación larvariaAlimentación larvaria
 Ecuación de diluciónEcuación de dilución (C(C11VV11=C=C22VV22))
 Incognita = volumen de alga a ser retirado de masivosIncognita = volumen de alga a ser retirado de masivos
GRACIAS

Curso microalgas

  • 1.
    Universidad Nacional deTumbesUniversidad Nacional de Tumbes Escuela de PostgradoEscuela de Postgrado CULTIVO DE MICROALGASCULTIVO DE MICROALGAS Ing. Edgar López Landavery, MS.c
  • 2.
    Criterios de SelecciónCriteriosde Selección Alimento Disponibilidad Costo de producción Simplicidad Versatilidad FÍSICO Pureza Disponibilidad Aceptabilidad NUTRICIONAL Ingerible-Digerible Requerimientos energéticos Requerimientos nutritivos CULTIVO PREDADOR
  • 3.
  • 4.
    Clasificación de MicroalgasClasificaciónde Microalgas  CianophytaCianophyta = microalgas verde-azules= microalgas verde-azules  Más primitivasMás primitivas  ProcariontesProcariontes  Pared celular posee cápsulas de proteína-Pared celular posee cápsulas de proteína- polisacáridospolisacáridos  Sólo poseen Clorofila a. Poseen ficobilinas ySólo poseen Clorofila a. Poseen ficobilinas y carotenoidescarotenoides  No poseen flagelosNo poseen flagelos  Unicelulares, coloniales y filamentosUnicelulares, coloniales y filamentos (cianobacterias)(cianobacterias) Spirulina, Oscillatoria, AnabaenaSpirulina, Oscillatoria, Anabaena Bacterias Microalgas
  • 5.
  • 6.
    Clorophyta = AlgasverdesClorophyta = Algas verdes  Grupo más avanzadoGrupo más avanzado  EucariotesEucariotes  Pared celular de celulosaPared celular de celulosa  Algunas especies con flagelosAlgunas especies con flagelos  Poseen clorofila a y b, algunosPoseen clorofila a y b, algunos carotenoidescarotenoides  Formas unicelulares y filamentosFormas unicelulares y filamentos  Tetraselmis, Dunaliella, Chlorella,Tetraselmis, Dunaliella, Chlorella, ChlamydomonasChlamydomonas
  • 7.
  • 8.
    Bacillariophyta= DiatomeasBacillariophyta= Diatomeas Únicos con pared celular de síliceÚnicos con pared celular de sílice  EucariotesEucariotes  No poseen flagelosNo poseen flagelos  Clorofila a y c, algunos carotenoidesClorofila a y c, algunos carotenoides =fucoxantina=fucoxantina  Unicelulares y filamentosUnicelulares y filamentos  Chaetoceros, Thalassiosira, Skeletonema,Chaetoceros, Thalassiosira, Skeletonema, PhaeodactylumPhaeodactylum
  • 9.
  • 10.
    Chrysophyta= algas pardasChrysophyta=algas pardas  Similares características que diatomeasSimilares características que diatomeas  Carecen de pared con síliceCarecen de pared con sílice  Algunas especies con flagelosAlgunas especies con flagelos  Clorofila a y c, carotenoides = fucoxantinaClorofila a y c, carotenoides = fucoxantina  Formas unicelularesFormas unicelulares  Isochrysis, Nannochloropsis,Isochrysis, Nannochloropsis, MonochrysisMonochrysis
  • 11.
    Clases y GénerosdeClases y Géneros de MicroalgasMicroalgas CLASE GENERO Bivalvos Crustáceos Zooplancton Larvas Juveniles Larvas Post-larvas Rotíferos Artemia Bacillarophyceae Skeletonema X X X X Thalassiosira X X X X Phaeodactylum X X X X Chaetoceros X X X X X Cylindrotheca X Nitzschia X X Amphora X Haptophyceae Isochrysis X X X X X Pseudoisochrysis X X Crysophyceae Monochrysis X X X X Prasynophyceae Tetraselmis X X X X X X Pyramimonas X X Micromonas X
  • 12.
    Clases y GénerosdeClases y Géneros de microalgasmicroalgas CLASE GENERO Bivalvos Crustáceos Zooplancton Larvas Juveniles Larvas Post-larvas Rotíferos Artemia Cryptophyceae Chlamydomonas X X X X Chlorococcum X Xantophyceae Olisthodiscus X Chlorophyceae Carteria X Dunaliella X X X Cyanophyceae Spirulina X X X X X
  • 13.
    Condiciones generales deCondicionesgenerales de cultivocultivo PARAMETROS RANGO OPTIMO Temperatura ºC 16.0 - 27.0 18.0 - 24.0 Salinidad (ups) 12.0 - 24.0 20.0 - 24.0 Intensidad de luz (lux) 1.000-10.000 2.500-5.000 Fotoperiodo 16:8 (mínimo) (luz:oscuridad, horas) 24:0 (máximo) pH 7.0 - 9.0 8.2-8.7
  • 14.
    Dinámica de crecimientoDinámicade crecimiento CrecimientoPoblacional (Núm.Decélulas/ml I II III IV V I. Fase de inducción o retraso del crecimiento II. Fase Exponencial III. Fase de declinación relativa al crecimiento IV. Fase estacionaria V. Fase de muerte Días de cultivo Fase deseada
  • 15.
    Requerimientos químicosRequerimientos químicos MacronutrientesMacronutrientes NitratoNitrato FosfatoFosfato Relación 6:1Relación 6:1  MicronutrientesMicronutrientes Metales trazas:Metales trazas: Co, Cu, Fe, Mn, ZnCo, Cu, Fe, Mn, Zn Vitaminas:Vitaminas: BB11, B, B1212, Biotina, Biotina  Silicatos: específicos para diatomeasSilicatos: específicos para diatomeas
  • 16.
    Tratamiento del Aguade CultivoTratamiento del Agua de Cultivo  Filtración y Esterilización MecánicaFiltración y Esterilización Mecánica Agua clarasAgua claras ⇒⇒ filtros de cartuchofiltros de cartucho diferentesdiferentes µµmm Agua cargadas de partículasAgua cargadas de partículas Filtro de arena + filtro de diatomeasFiltro de arena + filtro de diatomeas ⇒⇒ filtrofiltro de cartuchode cartucho ⇒⇒ ultravioletaultravioleta
  • 17.
    Sistema de FiltraciónSistemade Filtración < 20,000 galones< 20,000 galones Bombas Filtro de arena Filtros 20 a 35 micras Filtros 1 a 5 micras Filtro UV Tanque de cultivo Vía opcional
  • 18.
    Sistema de UltrafiltraciónSistemade Ultrafiltración 1 micra 10 micras Carbón 5 micras Carbón Ultrafiltración Opcional UV Tanque de Cultivo
  • 19.
    Tratamiento del Aguade CultivoTratamiento del Agua de Cultivo Ultravioleta: flujo es el factor másUltravioleta: flujo es el factor más importanteimportante Condición: previa filtración mecánica aCondición: previa filtración mecánica a 30-35 micras (30-35 micras (µµm)m) Ozono: en concentraciones altasOzono: en concentraciones altas ⇒⇒ cloraminascloraminas Rule of thumbRule of thumb ⇒⇒ si se lo percibe, suficientesi se lo percibe, suficiente parapara ocasionar daños a la saludocasionar daños a la salud
  • 20.
    Tratamiento del Aguade CultivoTratamiento del Agua de Cultivo  Esterilización por calor :Esterilización por calor : AutoclaveAutoclave  Método más efectivoMétodo más efectivo  Involucra temperaturas de 120Involucra temperaturas de 120 °°C y 20 psiC y 20 psi  Tiempo dependiente del volumenTiempo dependiente del volumen  1 L1 L 15 min15 min  20 L20 L 45 min45 min  Altas temperaturas COAltas temperaturas CO22 ⇑⇑pHpH ⇒⇒ precipitación deprecipitación de nutrientesnutrientes  Microondas: 1 - 1.5 LMicroondas: 1 - 1.5 L ⇒⇒ 8484 °°CC ⇒⇒ 8-108-10 minmin Costoso
  • 21.
    Tratamiento del Aguade CultivoTratamiento del Agua de Cultivo  PasteurizaciónPasteurización Volúmenes < 1000LVolúmenes < 1000L Temperatura de 73Temperatura de 73 °°CC ⇒⇒ 10-15 min10-15 min Enfriar durante la noche a TEnfriar durante la noche a T °°C ambienteC ambiente Repetir el proceso en 24 horasRepetir el proceso en 24 horas Disminuye la precipitación de nutrientesDisminuye la precipitación de nutrientes Relativamente baratoRelativamente barato Energía solarEnergía solar Volúmenes > 1,000 LVolúmenes > 1,000 L  Tanques con material aislanteTanques con material aislante (invernadero)(invernadero)
  • 22.
    Tratamiento del Aguade CultivoTratamiento del Agua de Cultivo  ClorinaciónClorinación Método más común y simpleMétodo más común y simple  Hipoclorito de SodioHipoclorito de Sodio 2.5 ppm2.5 ppm  estabilizadoresestabilizadores Hipoclorito de CalcioHipoclorito de Calcio 12-25 ppm12-25 ppm 30 min30 min 12-24 horas12-24 horas  Desactivación: Tiosulfato de SodioDesactivación: Tiosulfato de Sodio
  • 23.
    Fuentes de contaminaciónFuentesde contaminación Insectos Lluvia Sistema de agua Fuente de agua Cultivo inicial Fertilización Piedra difusoras Aire Sistema de aire Tanque de cultivo Boca Manos sucias Vidriería
  • 24.
    TIPOS DE CULTIVOSTIPOSDE CULTIVOS Tipo de Cultivo Ventajas Desventajas Interiores Predecibles Costoso Exteriores Baratos Menos predecibles Cerrado Menor contaminaci—n Costoso Abierto Barato Mayor contaminaci—n Axˇnico Predecibles Costoso, dif’cil No-Axˇnico Barato, M‡s f‡cil Suceptible a crash Continuo Eficiente Dif’cil Automatizado Equipo costoso Tasa de produccion alta Semi-continuo F‡cil Calidad espor‡dica M‡s o menos eficiente menos confiable Batch o Recolecci—n completa F‡cil Menos eficiente M‡s confiable Calidad inconsistente
  • 25.
    Tipos de CultivoTiposde Cultivo  Cultivo Batch ó Recolección CompletaCultivo Batch ó Recolección Completa  Transferencia de microalgas (antes de la faseTransferencia de microalgas (antes de la fase estacionaria) a volúmenes mayores enriquecidosestacionaria) a volúmenes mayores enriquecidos  De acuerdo a la concentración de la microalga, elDe acuerdo a la concentración de la microalga, el inóculo debe ser del 2-10% del final del cultivoinóculo debe ser del 2-10% del final del cultivo  Ampliamente utilizadoAmpliamente utilizado⇒⇒ simplicidad y flexibilidadsimplicidad y flexibilidad  Método confiable, pero no el más eficienteMétodo confiable, pero no el más eficiente  Cosecha cuando se alcanza máxima densidadCosecha cuando se alcanza máxima densidad  Calidad de las microalgas menos predecibleCalidad de las microalgas menos predecible
  • 26.
    Tipos de CultivoTiposde Cultivo  Cultivo Semi-continuoCultivo Semi-continuo  Mantenimiento del cultivo mediante cosechasMantenimiento del cultivo mediante cosechas periódicas parciales, recuperando el volumenperiódicas parciales, recuperando el volumen original y suplementando con nutrientesoriginal y suplementando con nutrientes  Pueden ser interiores o exterioresPueden ser interiores o exteriores  Duración es impredecibleDuración es impredecible  Contaminación con competidores, predadores y/oContaminación con competidores, predadores y/o contaminantescontaminantes ⇒⇒no son útilesno son útiles  Cosechas de volúmenes mayores que el cultivoCosechas de volúmenes mayores que el cultivo batchbatch
  • 27.
    Tipos de CultivoTiposde Cultivo  Cultivo ContinuoCultivo Continuo  Nutrientes y agua filtrada adicionados al mismoNutrientes y agua filtrada adicionados al mismo tiempo que se cosechatiempo que se cosecha Pueden ser operados de dos formas:Pueden ser operados de dos formas: Cultivo Turbidoestáticos.- concentraciónCultivo Turbidoestáticos.- concentración de las microalgas fija mediante adiciónde las microalgas fija mediante adición automática de medio frescoautomática de medio fresco Cultivo Quemostático.- Medio de cultivoCultivo Quemostático.- Medio de cultivo fresco Suministro a una tasa constante yfresco Suministro a una tasa constante y predeterminadapredeterminada
  • 28.
    Métodos de aislamientoyMétodos de aislamiento y mantenimientomantenimiento Gota de muestra 1ra dilución 2da dilución 3ra dilución Agar nutritivo Caja de Petri
  • 29.
    Esquema de producciónEsquemade producción Cultivo bach Cosecha Fiola 2 L 10 a 14 días 5 a 7 días Carboys ó Fundas plásticas 160 L 7 días Cilindro de fibra Tanque 500 L 5,000 L 25,000 L 3 a 7 días 3 a 7 días 3 a 7 días 3 a 7 días
  • 30.
    Cuantificación de MicroalgasCuantificaciónde Microalgas  Cuantificación directaCuantificación directa Cámaras:Cámaras: HematocitómetroHematocitómetro ⇒⇒ 2-302-30 µµ  Sedgwick-RafterSedgwick-Rafter ⇒⇒ 50-10050-100 µµ  Palmer MalonyPalmer Malony ⇒⇒ 5-1505-150 µµ  Speirs LevySpeirs Levy ⇒⇒ 5-755-75 µµ  Petroff HouserPetroff Houser⇒⇒ 0.5-50.5-5 µµ Peso seco: muestra representativa esPeso seco: muestra representativa es separada por centrifugación o filtraciónseparada por centrifugación o filtración Resultados expresados en peso seco porResultados expresados en peso seco por volumenvolumen
  • 31.
    Cuantificación de MicroalgasCuantificaciónde Microalgas  Cuantificación indirectaCuantificación indirecta Coulter Counter:Coulter Counter: contador electrónico decontador electrónico de partículapartícula EspectrofotometríaEspectrofotometría:: Clorofila a:Clorofila a: Pigmento puede ser examinadoPigmento puede ser examinado por la luz absorbida a 664, 647 y 630 nmpor la luz absorbida a 664, 647 y 630 nm Turbidez:Turbidez: Medir absorbancia a 750 nmMedir absorbancia a 750 nm Disco Secchi:Disco Secchi: medición de la turbidez quemedición de la turbidez que las microalgas impartenlas microalgas imparten Fluorometría:Fluorometría: mide clorofila mediantemide clorofila mediante exposición a la luz azulexposición a la luz azul
  • 32.
    Material de CultivoMaterialde Cultivo  MaterialesMateriales  VidrioVidrio  PlásticoPlástico  Polietileno transparentePolietileno transparente  PolicarbonatosPolicarbonatos  Fibra de vidrioFibra de vidrio  Tanques de concretoTanques de concreto  Tanques de madera (liners)Tanques de madera (liners)  Tanques de tierra (liners)Tanques de tierra (liners)  Material puede ser tóxico!!!Material puede ser tóxico!!!  TiposTipos  Cajas petriCajas petri  ErlenmeyersErlenmeyers  CarboysCarboys  Tubos deTubos de ensayoensayo  FiolasFiolas  Fundas plásticasFundas plásticas  TanquesTanques  PiscinasPiscinas  EstanquesEstanques
  • 33.
    Producción de microalgasProducciónde microalgas  Cultivo en piscinasCultivo en piscinas  Tierra, cemento, linersTierra, cemento, liners  Fertilizante agrícolasFertilizante agrícolas  Bloom naturalBloom natural  InóculosInóculos monoespecíficosmonoespecíficos  Relativamente barataRelativamente barata  Contaminación,Contaminación, predaciónpredación  Pobre consistencia yPobre consistencia y crashescrashes  Taiwan:Taiwan: SkeletonemaSkeletonema  Cultivo algas bénticasCultivo algas bénticas  Cultivo de AbalonCultivo de Abalon ((HaliotisHaliotis sp),sp), P.vannameiP.vannamei  Plástico corrugado,Plástico corrugado, aquamats (sustratos)aquamats (sustratos)  Especies másEspecies más cultivadas:cultivadas:  NaviculaNavicula  NitzschiaNitzschia  AmphoraAmphora  Tiempo : 1-3 semanasTiempo : 1-3 semanas 1010 díasdías
  • 34.
    Costos de ProducciónCostosde Producción Costo de Producción Notas Fuente (US $/ Kg peso seco) Tetraselmis suecica Calculado de Helm 300 200 l batch culture et.al. (1979) Diatomeas varias Calculado de Walsh 167 Cultivo continuo et.al. (1987) 4 a 20 Cultivos exteriores De pauw y Persoone 160-200 Cultivos interiores -1988 Cultivo continuo Dravers (1990) 23-115 en fundas (8 ton) y 150(ton) Tanque de cultivo Donaldson (1992) 50 (450 ton) 50-400 Encuesta internacional Laboratorios de bivalvos Coutteau y Sorgeloos 1992
  • 35.
    Valor NutricionalValor Nutricional Valor nutricional depende:Valor nutricional depende: TamañoTamaño DigestibilidadDigestibilidad Producción de compuestos tóxicosProducción de compuestos tóxicos Composición bioquímicaComposición bioquímica  ProteínasProteínas ⇒⇒ 12 - 35%12 - 35%  LípidosLípidos ⇒⇒ 7.2 - 23%7.2 - 23%  CarbohidratosCarbohidratos ⇒⇒ 4.6 - 23%4.6 - 23% Contenido de HUFAS, EPA, ARA, DHA,Contenido de HUFAS, EPA, ARA, DHA, importantes para organismos marinosimportantes para organismos marinos
  • 36.
    Valor NutricionalValor Nutricional Concentraciones significativas de EPAConcentraciones significativas de EPA  Diatomeas:Diatomeas: Chaetoceros calcitrans, C. gracilis, S. constatum,Chaetoceros calcitrans, C. gracilis, S. constatum, T. pseudonanaT. pseudonana  Concentraciones significativas de DHAConcentraciones significativas de DHA  Prymnesiophyta:Prymnesiophyta: IsochrysisIsochrysis spsp., P. lutheri, Chroomonas salina., P. lutheri, Chroomonas salina  Microalgas ricas en ácido ascórbico:Microalgas ricas en ácido ascórbico: 0.11-1.62%0.11-1.62%  Valor nutricional varía de acuerdo a condicionesValor nutricional varía de acuerdo a condiciones cultivocultivo  Alimentación con diferentes microalgas es superiorAlimentación con diferentes microalgas es superior
  • 37.
    Uso de microalgasenUso de microalgas en AcuiculturaAcuicultura  Moluscos BivalvosMoluscos Bivalvos  30% del costo operacional30% del costo operacional  Requerimiento depende de la producciónRequerimiento depende de la producción  SemillaSemilla  Talla comercialTalla comercial  Juveniles mayores consumidoresJuveniles mayores consumidores  Algas utilizadas:Algas utilizadas: Isochrysis sp. , T-Iso, I. Galbana,Isochrysis sp. , T-Iso, I. Galbana, Chaetoceros gracilis, C. calcitrans, TetraselmisChaetoceros gracilis, C. calcitrans, Tetraselmis suecica, Thalasiossira pseudonana, P. lutheri,suecica, Thalasiossira pseudonana, P. lutheri, Skeletonema costatumSkeletonema costatum
  • 38.
    Uso de microalgasenUso de microalgas en AcuiculturaAcuicultura  Moluscos BivalvosMoluscos Bivalvos Combinaciones de flagelados y diatomeasCombinaciones de flagelados y diatomeas estimulan la metamorfosisestimulan la metamorfosis Cantidad dependiente de densidad de larvasCantidad dependiente de densidad de larvas (cel.µl(cel.µl -1-1 )) I. galbanaI. galbana 5050 C. calcitransC. calcitrans 250250 I. galbana/ C. calcitransI. galbana/ C. calcitrans 28/12528/125 I. g/C. cal/T. suecicaI. g/C. cal/T. suecica 33/83/3333/83/33
  • 39.
    Uso de microalgasenUso de microalgas en AcuiculturaAcuicultura  Preferencia de cria juevniles en exteriorPreferencia de cria juevniles en exterior  Crecimiento influenciado por la ración deCrecimiento influenciado por la ración de alimentoalimento  EspecieEspecie  Condiciones de cultivo de las microalgasCondiciones de cultivo de las microalgas  Condiciones de cultivo de los bivalvosCondiciones de cultivo de los bivalvos  Condiciones prácticas utilizan altas tasas deCondiciones prácticas utilizan altas tasas de alimento 5-6% (peso seco de algas/peso vivo dealimento 5-6% (peso seco de algas/peso vivo de semilla/día)semilla/día)
  • 40.
    Uso de microalgasenUso de microalgas en AcuiculturaAcuicultura  CAMARONES PENAEIDOSCAMARONES PENAEIDOS  Se alimenta a partir de NSe alimenta a partir de N55  Algas más utilizadas:Algas más utilizadas:  Chaetoceros gracilisChaetoceros gracilis  Skeletonema costatumSkeletonema costatum  TetraselmisTetraselmis spp.spp.  ThalasiossiraThalasiossira spp.spp.  Hábitos alimenticios cambian, disminuyendoHábitos alimenticios cambian, disminuyendo consumo de algasconsumo de algas  Estabilización del aguaEstabilización del agua - “Método del mismo tanque” Algas cultivadas en el- “Método del mismo tanque” Algas cultivadas en el mismo tanque, suministro de fertilizantes y uso demismo tanque, suministro de fertilizantes y uso de energía solar. Japón -energía solar. Japón - Penaeus japonicusPenaeus japonicus
  • 41.
    Uso de microalgasenUso de microalgas en AcuiculturaAcuicultura  PECES MARINOSPECES MARINOS  ““ Técnica del agua verde ”Técnica del agua verde ”  Efectos de las microalgas en el cultivo no esEfectos de las microalgas en el cultivo no es completamente entendido:completamente entendido:  Estabilizan calidad de agua (OEstabilizan calidad de agua (O22 y remoción dey remoción de produuctos metabólicos)produuctos metabólicos)  Fuente directa de alimento. Polisacaridos estimulanFuente directa de alimento. Polisacaridos estimulan sistema inmunesistema inmune  Fuente indirecta de alimento (rotíferos yFuente indirecta de alimento (rotíferos y ArtemiaArtemia))  Incremento en la incidencia de alimentaciónIncremento en la incidencia de alimentación (contraste y dispersión de luz)(contraste y dispersión de luz)  Control microbiano (alga exudado en agua y/o larva)Control microbiano (alga exudado en agua y/o larva)
  • 42.
    Sustitutos de lasmicroalgasSustitutos de las microalgas Sustituto Ventajas Desventajas Disponibilidad Tiempo de vida Microalgas preservadas Concentración Alto costo Disminuye contaminación Microalgas heterotróficas Altas densidades Pocas especies Bajo costo Cambios en composición bioquímica Ingredientes pueden ser Degradación bacteriana Dietas Microencapsuladas encapsulados Poca flotabilidad Acumulaciones Alta estabilidad Levaduras Tamaño apropiado Pared celular poco digerible Producción a bajo costo Bajo valor nutricional
  • 43.
    InfraestructuraInfraestructura  Ambientes internosAmbientesinternos  Cepario:Cepario: Temperatura : 16 -18º CTemperatura : 16 -18º C Volúmen de producción : 20 mL - 3LVolúmen de producción : 20 mL - 3L  Sala de carboysSala de carboys Temperatura : 18 - 24º CTemperatura : 18 - 24º C Volúmen de producción : 30LVolúmen de producción : 30L  Sala de lavado y esterilizadoSala de lavado y esterilizado Agua de mar y agua dulceAgua de mar y agua dulce
  • 46.
    InfraestructuraInfraestructura  Ambientes externosAmbientesexternos  Plataforma acondicionada con aireaciónPlataforma acondicionada con aireación  Cilindros de fibra de vidrio de 1 tnCilindros de fibra de vidrio de 1 tn  Tanques rectangulares de concreto de 2 tnTanques rectangulares de concreto de 2 tn  Sistema de aireSistema de aire  Blower de 1,5 HP para cultivos externosBlower de 1,5 HP para cultivos externos  Blower de 1 HP para cultivos internosBlower de 1 HP para cultivos internos  Sistema de abastecimiento de agua de marSistema de abastecimiento de agua de mar  Agua directa del mar con bomba de 2 HPAgua directa del mar con bomba de 2 HP  Filtros de piola y carbón activadoFiltros de piola y carbón activado
  • 49.
    MetodologíaMetodología  Desinfección delínea de aguaDesinfección de línea de agua  Cloro activo 800 – 1000 ppm/2 díasCloro activo 800 – 1000 ppm/2 días  Enjuagar con agua de mar durante 24 horasEnjuagar con agua de mar durante 24 horas  Lavado carbón activadoLavado carbón activado  Desinfección de línea de aireDesinfección de línea de aire  100 -300 mL formol en blower, drenar por 30 – 40 minutos100 -300 mL formol en blower, drenar por 30 – 40 minutos  Enjuagar con agua dulceEnjuagar con agua dulce  100 – 200 mL de alcohol/1 hora100 – 200 mL de alcohol/1 hora  Lavado y esterilización de materialLavado y esterilización de material  Solución de ácido (500 mL HNOSolución de ácido (500 mL HNO33/25 L de agua) por 30 minutos/25 L de agua) por 30 minutos  Enjuagar con agua de mar filtrada y potable esterilizadaEnjuagar con agua de mar filtrada y potable esterilizada  Carboys, cilindros y masivos: 5000 ppm cloro activo y enjuagarCarboys, cilindros y masivos: 5000 ppm cloro activo y enjuagar
  • 50.
    MetodologíaMetodología  Preparación denutrientesPreparación de nutrientes  Cultivos purosCultivos puros S1: 75 gS1: 75 g NaNONaNO33 + 5 g+ 5 g NaHNaH22POPO44.H.H22OO S2: 22 gS2: 22 g NaNa22SiOSiO33.5H.5H22OO S3: 4.2 g EDTA disódico + 3 gS3: 4.2 g EDTA disódico + 3 g FeClFeCl33.6H.6H22OO S4: 0.1 g de Biotina + 0.1 g de Cianocobalimina + 0.5 g de TiaminaS4: 0.1 g de Biotina + 0.1 g de Cianocobalimina + 0.5 g de Tiamina  CarboysCarboys S1: 150g de Nitrato de Sodio y 10g de Fosfato de Sodio industrialS1: 150g de Nitrato de Sodio y 10g de Fosfato de Sodio industrial S2: 60g de Metasilicato de Sodio industrialS2: 60g de Metasilicato de Sodio industrial S3: 20g de EDTA disódico + 10g de Cloruro férricoS3: 20g de EDTA disódico + 10g de Cloruro férrico  ExterioresExteriores S1: 600g de Nitrato de Sodio y 40g de Fosfato de Sodio industrialS1: 600g de Nitrato de Sodio y 40g de Fosfato de Sodio industrial S2:150g de Metasilicato de Sodio industrialS2:150g de Metasilicato de Sodio industrial S3:S3: 20g de EDTA industrial y 10g de Cloruro Férrico20g de EDTA industrial y 10g de Cloruro Férrico
  • 51.
    MetodologíaMetodología APLICACIONES SOLUCIONES OBSERVACIONESS1 S2 S3S4 Cultivos puros (0.5- 3L) 1 ml/L 1ml/L 1ml/L 1ml/L Para los tubos agregar 0,8ml/L de la S2 Cultivos en Carboys (30L) 1ml/L 1ml/L 1ml/L ------ La S3 se prepara en 1gl y se esteriliza a 1L Cultivos exteriores (cilindros y masivo) 100ml/TN 80ml/TN 30ml/TN ------ Las soluciones no se esterilizan Fertilización de los cultivos
  • 52.
    MetodologíaMetodología producción Cepa 3-4 días Nuevacepa 0.5 L 3 L 30 L 1 tn5 tn X 7 2 días 200 mL 2 días 2 días X 3 2 días 0.5-1 tn agar cosecha Siembra 2 días 2-3 días
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    MetodologíaMetodología  Preparación delagarPreparación del agar  Bactoagar al 2 - 2.5 % en agua de mar filtrada y autoclavarBactoagar al 2 - 2.5 % en agua de mar filtrada y autoclavar  Agregar 0.3 mL de las soluciones S1, S2, S3 y S4Agregar 0.3 mL de las soluciones S1, S2, S3 y S4  Llenar placas con 15-20 mLLlenar placas con 15-20 mL  Siembra en placasSiembra en placas  Seleccionar la cepa más adecuadaSeleccionar la cepa más adecuada  Colocar 2 gotas de la cepa y rayar en estríasColocar 2 gotas de la cepa y rayar en estrías  Incubar de 10 – 15 días: 18-24º C y luz constanteIncubar de 10 – 15 días: 18-24º C y luz constante  Extracción de coloniasExtracción de colonias  Colonias libres de bacteriasColonias libres de bacterias  Colocar en medo de cultivoColocar en medo de cultivo  3-5 días con iluminación3-5 días con iluminación Mantenimiento de cepas
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    MetodologíaMetodología  Limpieza decepasLimpieza de cepas  Diluciones sucesivas hastaDiluciones sucesivas hasta 1010-4-4  Mantener a 18º C con iluminaciónMantener a 18º C con iluminación  Dejar crecer de 5 a 10 díasDejar crecer de 5 a 10 días  Conteo celularConteo celular  HematocitómetroHematocitómetro  N (Cél/mL) = C*2500 ó N (Cél/mL) = C*50000N (Cél/mL) = C*2500 ó N (Cél/mL) = C*50000  Alimentación larvariaAlimentación larvaria  Ecuación de diluciónEcuación de dilución (C(C11VV11=C=C22VV22))  Incognita = volumen de alga a ser retirado de masivosIncognita = volumen de alga a ser retirado de masivos
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