Análisis de la optimización de un medio de cultivo artesanal para la producción de ficocianina a partir de Arthrospira platensis

Arthrospira platensis (espirulina), es una cianobacteria mundialmente conocida por ser considerada como superalimento, porque posee grandes cantidades de proteínas, ácidos grasos y vitaminas. El costo y la composición del medio de cultivo para su crecimiento han sido los principales desafíos en la producción de esta microalga. El presente estudio se centró en optimizar dos fuentes de nitrógeno (urea y nitrato de potasio) para maximizar el crecimiento de A. platensis y la producción de ficocianina, pigmento fotosintético de gran valor comercial. La optimización se realizó mediante la metodología de superficie de respuesta (MSR) utilizando un diseño central compuesto (DCC), conformado por dos factores y cinco niveles de concentración. El DCC evaluó los efectos los dos factores sobre las variables de respuesta; se llevaron a cabo nueve tratamientos con dos repeticiones. Además, se utilizó un modelo polinomial cuadrático para predecir las respuestas. El análisis de varianza (ANOVA) fue utilizado para validar el modelo escogido, que reveló que las distintas concentraciones de urea fueron estadísticamente significativas (p < 0,05) en la biomasa y la producción de ficocianina. Sin embargo, el nitrato de potasio (KNO3) no demostró influencia significativa en las variables de respuesta. Para biomasa y ficocianina los valores de R2 fueron de 0.84 y 0.82, respectivamente; que denota que los modelos cuadráticos fueron satisfactorios para analizar las interacciones entre factores y respuestas. El análisis MSR indicó que las concentraciones óptimas de los factores KNO3 y urea para maximizar las variables de respuesta fueron 4.5 g/L y 0.101 g/L, respectivamente. En condiciones óptimas, los valores experimentales de biomasa y ficocianina mostraron concordancia con los valores predichos. Adicionalmente, se evaluó la tendencia de consumo de los nutrientes: nitratos, sulfatos, fosfatos y amoniaco; también se analizó la correlación de los factores urea y KNO3 con las concentraciones de amoniaco y nitratos, respectivamente. Finalmente, los resultados experimentales demostraron que la concentración de urea tiene gran influencia en las variables de respuesta. Además, los valores experimentales coinciden con los valores previstos, lo que confirma la idoneidad del modelo. También se evaluó la eficacia de utilizar la MSR para optimizar las concentraciones de los factores estudiados.

• Main Author: Castro Reyes, Kimberly Susana (author)
• Format: bachelorThesis
• Language: spa
• Published: 2023
• Subjects: BIOTECNOLOGÍA; ARTHROSPIRA PLATENSIS; ESPIRULINA; PIGMENTO
• Online Access: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29436