Cultivos de Halamphora coffeaeformis (Bacillariophyceae) destinados a la producción de aceites aptos para biodiesel y el mejoramiento de efluentes cloacales

Abstract

El vertido de aguas residuales urbanas con cargas elevadas de nitrógeno y fósforo, tiene un impacto negativo sobre el medio ambiente receptor. Así, el uso de estas aguas para la producción de biomasa microalgal con fines bioenergéticos se presenta como una tecnología emergente desde el punto de vista económico y ambiental. El objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento de la diatomea nativa Halamphora coffeaeformis en aguas cloacales vertidas al Estuario de Bahía Blanca (Argentina), con el fin de obtener biomasa rica en lípidos neutros, aptos para biodiesel, en forma paralela con la remoción de los nutrientes inorgánicos del medio. Para ello se cultivó a la especie en los siguientes medios de cultivo: un medio de cultivo convencional (f/2-NO₃⁻), en f/2 con amonio (f/2-NH₄⁺) y en un medio elaborado con agua residual cloacal sin pre-tratamientos (MARC), proveniente de la ciudad de Bahía Blanca. En estos cultivos se evaluaron: 1) producción de biomasa (velocidad de crecimiento específica [µmáx], peso seco [PS], cinética de fluorescencia de la clorofila a [IF-Cl a]); 2) producción de lípidos aptos para biodiesel (contenido de lípidos totales (%LT), cinética de lípidos neutros por fluorescencia con Rojo Nilo [IF-RN]); 3) tolerancia de la especie al amonio; y 4) capacidad de absorber y acumular nutrientes inorgánicos (% de Remoción [%R] de nitrato [NO₃⁻], fosfato [PO₄⁻³], amonio [NH₄⁺] y silicatos del medio, y almacenamiento de PO₄⁻³). Halamphora coffeaeformis creciendo en los distintos medios de cultivo (f/2-NO₃⁻, f/2-NH₄⁺ a 50µM, 800µM, 1600µM y 2000µM, y MARC) presentó las siguientes velocidades de crecimiento: 0,69 div/día; 2,64 div/día; 2,25 div/día; 2,76 div/día; 1,91 div/día y 1,86 div/día, respectivamente. En MARC la producción de biomasa (PS: 235 mg/L) fue mayor que la obtenida con f/2-NO₃⁻ (PS: 96 mg/L). La remoción de los nutrientes disueltos en MARC fue eficiente (%R-NO₃⁻: 100%; %R-NH₄⁺: 71% y %R- PO₄⁻³: 83%) y la especie mostró una alta acumulación de PO₄⁻³ intracelular (115000 µmoles/L celular). En cuanto a la producción de lípidos, el %LT y la IF-RN en MARC (13%±1,1 y 713 ua, respectivamente) fueron menores que en f/2-NO₃⁻ (25%±3,3 y 800 ua, respectivamente), por lo que se sugiere optimizar el estrés nutricional en MARC para aumentar la acumulación de lípidos neutros. Los resultados obtenidos en este trabajo aportan conocimiento científico de base para el diseño de plantas pilotos de H. coffeaeformis orientadas a tratamientos complementarios de aguas cloacales, en forma acoplada con la generación de biomasa apta para la producción de biodiesel.