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República Bolivariana de Venezuela Universidad del Zulia Facultad Experimental de Ciencias Departamento de Biología Lab. de Organismos Fotosintéticos

Cultivo de Spirulina platensis empleando aguas residuales de cerdo en un proceso semicontinuo Chaiklahan Ratana*, Nattayaporn Chirasuwan, Wipawan Siangdung, Kalyanee Paithoonrangsarid and Boosya Bunnag

Presentado por: Br. Juan C. Borrego

Maracaibo, abril del 2012

INTRODUCCIÓN Las aguas residuales provenientes de la cría de cerdo son una fuente muy importante de contaminación. Los residuos de cerdo contienen una demanda bioquímica de oxígeno muy elevada. El estiércol de cerdo también contiene un alto nivel de residuos orgánicos: Alrededor de 5.4 a 6.3 kg de nitrógeno/ton y 2.2-3.1 kg de fósforo/ton. Ambos son necesarios para el crecimiento de microalgas.

Los sistemas de digestión anaerobia, tales como la laguna de cubierta, digestor de flujo de pistón o la manta de lodo anaeróbico de flujo ascendente (UASB) se utilizan ampliamente para el tratamiento de los residuos de explotaciones de ganado porcino. Las cantidades de nutrientes de estos sistemas son suficientes para el crecimiento de algas La cianobacteria Spirulina es una de las microalgas más utilizado para el tratamiento de aguas residuales porcina.

Spirulina tiene un alto potencial para su uso como alimento para animales. Es una rica fuente de proteínas, aminoácidos

esenciales, vitaminas, ácidos grasos esenciales, antioxidantes y pigmentos, como carotenoides y ficocianina. Aumenta la supervivencia y el crecimiento de varios tipos de animales (pescado,

pollo, cerdos). Ofrece varias ventajas, incluyendo un importante ahorro en el costo del medio de cultivo, si es proporcionado carbono inorgánico para mejorar su crecimiento.

El objetivo de este estudio fue producir Spirulina con los efluentes de una granja de cerdos UASB.

MATERIALES Y METODOS El inóculo de Spirulina platensis BP

Se cultivó:  Al aire libre  Temperatura ambiente

 Agitación con un flujo de 150 Lts/hora  En 10 L de medio Zarrouk: 16,8 g de NaHCO3, 2,5 g de NaNO3, 0,5 g K2HPO4, 1,0 g de NaCl, 0,2 g MgSO4 • 7H2O, 0,04 g de CaCl2, 1,0 g K2SO4, 0,08 g de EDTA y 0,01 g FeSO4 • 7H2O. (por Litro).  Después de 7-10 días, la concentración de clorofila a alcanzó aproximadamente 25 mg/L.  Todos los experimentos realizados en este estudio se inocularon con 20% (v/v) del inoculo de S. platensis BP.

S. platensis PA se cultivó en un recipiente de 6 L de modo semicontinuo de cuatro medios. El medio modificado de Zarrouk que contenía 8 g/L de NaHCO3 (control). El medio 1 = 20% de un efluente de un tratamiento UASB (Efluente UASB) instalado en una granja de cerdos; 3,5 g/L de NaHCO3, y 0,2 g/L de urea (46:0:0, N:P:K). El medio 2 = 20% del efluente UASB, 4,5 g/L de NaHCO3, y 0,2 g de urea/L.

El medio 3 = 20% del efluente UASB, 3,5 g/L de NaHCO3, y 0,2 g/L de fertilizante N:P:K (16:16:16).

 Manteniendo Clorofila a en 5 mg/L  Bombeo de aire.

 Se recogió el 30% del volumen total del cultivo cada 2-3 días

 Las células de S. platensis BP se separaron luego por filtración.  Se añadió medio fresco al sistema después de cada cosecha.

 Los resultados de este experimento se usaron para seleccionar un medio adecuado para su uso en un experimento a escala piloto en 100-L estanques abiertos de rodadura con una profundidad cultivo de 15 cm.  La mezcla fue facilitada por ruedas de paletas que faciliten la velocidad del agua a 12 rpm.  La evaporación fue contrarrestada por la adición del mismo nivel de agua dulce cada mañana.

 La concentración celular se midió con la concentración de clorofila a utilizando extracción con metanol y la posterior determinación de la absorbancia a 665 nm.

 Se determino el peso seco (24 horas a 80°C).

 Los niveles de alcalinidad, fósforo y nitrógeno-nitrato en los filtrados se determinaron utilizando el método de titulación, método vanadomolibdofosfórico colorimétrico, y el método de detección espectrofotométrico ultravioleta, respectivamente.

 La concentración de nitrógeno amoniacal se determinó por el método de salicilato.

 El contenido de proteína se determinó por el método de Lowry.

 Los ácidos grasos se analizaron mediante una versión modificada del mismo método, y los ésteres metílicos de ácidos grasos fueron identificados por cromatografía de gases.  El contenido de ficocianina se estimó después de la extracción en un buffer fosfato (pH 7,0) siguiendo los procedimientos descritos por Boussiba y Richmond.  Todos los experimentos se llevaron a cabo por duplicado o triplicado.  Los resultados de los análisis fueron sometidos a análisis de varianza (ANOVA) con el nivel de confianza del 95% (P