Cultivo de Neochloris cohaerens en un fotobiorreactor helicoidal tubular para la producción de carotenoides con capacidad antioxidante

Abstract

Microalgae are a source of new pigments and antioxidant compounds with potential industrial use. Likewise, the design of culture systems improves day by day to allow the production of new species of microalgae that have not been cultivated before. The efficiency of a tubular helical photobioreactor was evaluated by culturing Neochloris cohaerens Chlorophyta) in order to produce carotenoids with antioxidant capacity. The system was able to provide the necessary conditions for the cultivation of this species and yield suitable biomass for subsequent stress processes. A maximum biomass concentration of 1.39±0.08 g/L was obtained, the average productivity was 76.52±17.13 g/m3 d1 and the aerial productivity was 1.70±0.38 g/m2d1. Deficiencies in the system were identified in terms of the crop mixture and biomass productivity per illuminated area, likewise, the need for frequent pH control and irradiance adjustment within the crop to avoid fluctuations that impair its performance was evident. Regarding the presence of carotenoids, it was possible to identify the presence of lutein and β-carotene in the obtained biomass, however, more studies are required to delve into the stress mechanism and improve the production of these pigments. The applied stress does not yield the expected results since the unstressed green biomass showed higher values ​​in pigment content and antioxidant capacity of the extracts. This work establishes a starting point for the study of this species and shows its potential for use in industry.Las microalgas constituyen una fuente de nuevos pigmentos y compuestos antioxidantes con potencial uso a nivel industrial. Así mismo el diseño de sistemas de cultivo mejora día con día para permitir la producción de nuevas especies de microalgas que no se han cultivado anteriormente. Se evaluó la eficiencia de un fotobiorreactor helicoidal tubular mediante el cultivo de Neochloris cohaerens (Chlorophyta) con el fin de producir carotenoides con capacidad antioxidante. El sistema fue capaz de proveer las condiciones necesarias para el cultivo de esta especie y rendir biomasa apta para procesos posteriores de estrés. Se obtuvo una concentración máxima de biomasa de 1.39±0.08 g/L, la productividad promedio fue de 76.52±17.13 g/m3 d 1 y la productividad aérea de 1.70±0.38 g/m2 d 1 . Se identificaron deficiencias en el sistema en cuanto a la mezcla del cultivo y productividad de biomasa por área iluminada, así mismo, fue evidente la necesidad de un control de pH frecuente y ajuste de la irradiancia dentro del cultivo para evitar fluctuaciones que perjudiquen su desempeño. En cuanto a la presencia de carotenoides, fue posible identificar la presencia de luteína y β-caroteno en la biomasa obtenida, sin embargo, se requiere más estudios para profundizar en el mecanismo de estrés y mejorar la producción de estos pigmentos. El estrés aplicado no rinde los resultados esperados ya que la biomasa verde no estresada mostró valores mayores en contenido de pigmentos y capacidad antioxidante de los extractos. Este trabajo sienta un punto de partida para el estudio de esta especie y muestra su potencial para su uso en la industria.