Uso del método espectrofotométrico para la cuantificación celular de microalgas marinas de uso en la acuicultura
Publicado 2023-12-12
Palabras clave
- Absorbancia,
- Densidad óptica,
- Espectrofotometría,
- Microalgas
Cómo citar
Derechos de autor 2023 RUTH MILAGROS ALEJOS CABRERA, Gheraldine Abegail Ynga Huamán, Wilmer Alexis Gaspar Reyes
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Resumen
En este estudio se desarrolló un modelo predictivo para cuantificar la densidad celular de microalgas a través de la relación que existe con la absorbancia. Para ello, se determinó la longitud de onda específica de absorbancia máxima para dos especies de microalgas con importancia en la acuicultura: Isochrysis galbana (680 nm) y Chaetoceros calcitrans (676 nm). Posteriormente, el modelo predictivo fue generado mediante la construcción de una curva de calibración, se emplearon 5 niveles de concentración para cada especie y se realizó por quintuplicado. El rango de concentración para C. calcitrans fue de 0,8 – 4,3 x 106 células/mL (0,8; 1,7; 2,5; 3,4 y 4,3 x 106 células/mL) y para I. galbana fue de 1,6 – 7,8 x 106 células/ mL (1,6; 3,2; 4,7; 6,3 y 7,8 x 106 células/mL). Como resultado se obtuvieron las siguientes ecuaciones: y = 0,0004+0,0581*(AbsI. galbana), y = 0,0065+0,1001*(AbsC. calcitrans), donde “y” es la variable de respuesta, es decir, la densidad celular de las microalgas. Los coeficientes de determinación (R2) obtenidos fueron altos 0,991 y 0,981 para I. galbana y C. calcitrans, respectivamente; lo que indica una fuerte correlación entre la absorbancia y la densidad celular. Por lo tanto, la ecuación del modelo lineal permite determinar la densidad celular de las microalgas en función de los valores de absorbancia medidos mediante las ecuaciones mencionadas.
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Referencias
- Prieto M, De la Cruz L, Morales M. Cultivo experimental del Cladócero Moina sp. alimentado con Ankistrodesmus sp. y Saccharomyces cereviseae. Rev. MVZ Córdoba. 2006;11(1):705-714. doi.org/10.21897/rmvz.455
- Ferreira M, Maseda A, Fábregas J, Otero A. Enriching rotifers with “Premium” microalgae. Isochrysis aff. galbana clone T-ISO. Aquaculture. 2008;279:126-130. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2008.03.044
- Welladsen H, Kent M, Mangott A, Li Y. Shelf-life assessment of microalgae concentrates: Effect of cold preservation on microalgal nutrition profiles. Aquaculture. 2014;430:241-247. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2014.04.016
- Samat NA, Yusoff FM, Rasdi NW, Karim M. Enhancement of Live Food Nutritional Status with Essential Nutrients for Improving Aquatic Animal Health: A Review. Animals. 2020;10(12):2457. doi.org/10.3390/ani10122457
- Brown MR, Jeffrey SW, Volkman JK, Dunstan JK. Nutritional properties of microalgae for mariculture. Aquaculture. 1997;151(1-4):315–331. doi.org/10.1016/S0044-8486(96)01501-3
- McLean E. Fish tank color: An overview. Aquaculture. 2021;530:735750. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.735750
- Lehmuskero A, Skogen Chauton M, Boström T. Light and photosynthetic microalgae: A review of cellular- and molecular-scale optical processes. Prog. Oceanogr. 2018;168:43-56. doi.org/10.1016/j.pocean.2018.09.002
- Wungmool P, Rangsi N, Hormwantha T, Sutthiopad M, Luengviriya C. Measurement of the cell density of microalgae by an optical method. J Phys Conf Ser. 2019;1298(1):012005. doi.org/10.1088/1742-6596/1298/1/012005
- Arredondo-Vega BO, Voltolina D. Concentración, recuento celular y tasa de crecimiento. En: Métodos y herramientas analíticas en la evaluación de la biomasa microalgal. Arredondo-Vega BO, Voltolina D, Editores. México: Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.; 2007. p. 21.
- Li S, Xu J, Chen J, Chen J, Zhou C, Yan X. The major lipid changes of some important diet microalgae during the entire growth phase. Aquaculture. 2014;428–429:104–110. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2014.02.032
- Wang H, Zhu R, Zhang J, Ni L, Shen H, Xie P. A Novel and Convenient Method for Early Warning of Algal Cell Density by Chlorophyll Fluorescence Parameters and Its Application in a Highland Lake. Front. Plant Sci. 2018;9:869. doi.org/10.3389/fpls.2018.00869
- Lee TH, Chang JS, Wang HY. Current Developments in High-Throughput Analysis for Microalgae Cellular Contents. Biotechnol. J. 2013;8:1301–1314. doi.org/10.1002/biot.201200391
- Nielsen L, Smyth G, Greenfield P. Hemacytometer Cell Count Distributions: Implications of Non-Poisson Behavior. J. Biotech. Prog. 1991;7(6):560–563. doi.org/10.1021/bp00012a600
- Ribeiro-Rodrigues LH, Arenzon A, RayaRodriguez MT, Fontoura NF. Algal density assessed by spectrophotometry: a calibration curve for the unicellular algae Pseudokirchneriella subcapitata. J. Environ. Chem. Ecotoxicol. 2011;3(8):225–228. doi.org/10.5897/JECE2011.025
- Louis KS, Siegel AC, Levy GA. Comparison of manual versus automated trypan blue dye exclusion method for cell counting. En: Mammalian Cell Viability: Methods and Protocols. Series Methods in Molecular Biology. Stoddart MJ, Editor. Estados Unidos: Springer Protocols; 2011. p. 7–12.
- Alam MA, Muhammad G, Rehman A, Russel M, Shah M, Wang Z. Standard Techniques and Methods for Isolating, Selecting and Monitoring the Growth of Microalgal Strain. En: Microalgae Biotechnology for Development of Biofuel and Wastewater Treatment. Alam M, Wang Z, Editores. Singapur: Springer; 2019, p. 85-86. doi.org/10.1007/978-981-13-2264-8_4
- Guillard RRL. Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates. En: Culture of Marine Invertebrate Animals. Smith WL, Chanley MH, Editores. Plenum Press, N.Y.; 1975. p. 48.
- Godoy-Hernández G, Vázquez-Flota FA. Growth measurements. Estimation of cell division and cell expansion. En: Plant Cell Culture Protocols, Methods in Molecular Biology. Loyola-Vargas VM, Ochoa-Alejo N. Editores. Estados Unidos: Springer; 2012. p. 41–48. doi.org/10.1007/978-1-61779-818-4_4
- Abalde J, Cid A, Fidalgo Paredes P, Torres E, Herrero C. Microalgas: cultivo y aplicaciones. España: Universidade da Coruña, Servizo de Publicacións; 1995. doi.org/10.17979/spudc.9788497497695
- Santos-Ballardo D, Rossi S, Hernández V, Vázquez Gómez R, Rendón-Unceta M, CaroCorrales J, et al. A simple spectrophotometric method for biomass measurement of important microalgae species in aquaculture. Aquaculture. 2015;448:87-92. doi.org/10.1016/j.aquaculture.2015.05.044
- Alfaro D, Gómez A, Rovira M. Evaluación de la correlación existente entre densidad celular y densidad óptica de microalgas marinas. Artículos Científicos del V Congreso de Ingeniería y Arquitectura; 2015; Universidad Centroamericana “José Simeón Cañas” – UCA, La Libertad, El Salvador. La Libertad: Talleres Gráficos UCA ISSN X; 2016. p. 95-102.
- Nevarez L, Carrillo E, López E, Vargas J, Noriega J. Cinética de crecimiento de la microalga Chaetoceros muelleri en un fotobiorreactor. Biotecnia. 2017;19:14-18. doi.org/10.18633/biotecnia.v19i0.360
- Awah Che C, Hee Kim S, Jun Hong H, Katongole Kityo M, Yung Sunwoo I, Jeong GT, et al. Optimization of light intensity and photoperiod for Isochrysis galbana culture to improve the biomass and lipid production using 14-L photobioreactors with mixed light emitting diodes (LEDs) wavelength under two-phase culture system. Bioresour. Technol. 2019;285:121323. doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121323
- Pavia-Gómez M, García-Romeral J, Chirivella-Martorell J, Serrano-Aroca A. Direct spectrophotometric method to determine cell density of Isochrysis galbana in serial batch cultures from a larger scale fed-batch culture in exponential phase. Nereis. 2016;8:35-43.
- Ritchie R, Sma-Air S, Runcie J. Light absorptance of algal films for photosynthetic rate determinations. J. Appl. Phycol. 2022;34:2463–2475. doi.org/10.1007/s10811-022-02782-3
- Bricaud A, Morel A, Babin M, Allali K, Claustre H. Variations of Light Absorption by Suspended Particles with Chlorophyll a Concentration in Oceanic (Case 1) Eaters: analysis and Implications for Bio-Optical Models. J. Geophys. Res. 1998;103(C13):31033–31044. doi.org/10.1029/98JC02712
- Griffiths MJ, Garcin C, Hille RPV, Harrison STL. Interference by pigment in the estimation of microalgal biomass concentration by optical density. J Microbiol Methods. 2011;85(2):119–23. doi.org/10.1016/j.mimet.2011.02.005