Sistemas de Cultivo

Efluentes de la piscicultura de tilapia para cultivar spirulina

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By Milthon Lujan

Fortaleza, Brasil.- Un nuevo estudio destaca que los efluentes de la piscicultura de tilapia pueden emplearse como un medio alternativo de bajo costo para el cultivo de espirulina o Spirulina.

Las microalgas son considerados como una opción con gran potencial para satisfacer la demanda por proteína de calidad. Además de su uso como alimento suplementario para la nutrición humana, estos organismos pueden ser usados en los piensos de animales y la preparación de dietas. Asimismo, las microalgas han atraído la atención de diferentes industria debido a que son fuentes importantes de compuestos bioactivos de gran valor.

Beneficios de la espirulina

La cianobacteria Arthrospira platensis (Spirulina) es una de las microalgas más cultivada a gran escala, mayormente como alimento y como suplemento alimenticio. La producción de biomasa anual de espirulina se estima en cerca de 13,000 toneladas métricas.

La espirulina tiene un gran potencial como un suplemento natural de los alimentos, alcanzando concentraciones de proteína de 70% de su peso vivo, y es una importante fuente de aminoácidos esenciales, minerales, vitaminas (b12), ácidos grasos esenciales y pigmentos antioxidantes, que vienen siendo aprovechados para la alimentación humana y animal, y también para aplicaciones bioquímicas.

Más del 70% de la espirulina comercializada, bajo el nombre comercial de Spirulina, es para consumo humano, principalmente como un alimento saludable.

A pesar de las altas producciones, las proteínas basadas en microalgas no son económicamente competitivas cuando se comparan con las fuentes convencionales. De esta forma, como una estrategia para maximizar el potencial económico, un proceso de extracción de cascada puede ser adoptado, en el cual se prioriza los compuestos con alto valor, pero con una biomasa relativa baja, seguido por compuestos con menor valor, pero con un alto volumen.

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Los estudios que evalúan la factibilidad del cultivo de microalgas en sistemas de bajo costo están creciendo. Debido a que el medio de cultivo representa el costo más alto en el proceso de producción, su reemplazo por medios alternativos podría ser factible. Varios estudios han evaluado el cultivo de microalgas en diferentes tipos de aguas residuales de diferentes industrias, de la agricultura y de la acuicultura.

Ficocianina

La ficocianina es un compuesto de alto valor económico que puede ser extraído de la spirulina. Este compuesto es la principal ficobiliproteína de la cianobacteria y tiene un amplio espectro de aplicaciones como nutracéuticos, farmacéuticos, alimentos y cosméticos.

El proceso de purificación de la ficocianina puede estar influido por factores como el crecimiento, intensidad luminosa, los nutrientes, el pH y la temperatura.

Entre las propiedades antioxidantes reportadas para la ficocianina se encuentra su capacidad secuestradora de radicales alcoxilos, hidroxilos y peroxilos.

Efluentes de la piscicultura de tilapia como medio de cultivo de microalgas

Los investigadores de la Universidade Federal do Ceará evaluaron la producción de la microalga “Spirulina” Arthrospira platensis en efluentes del cultivo de tilapia (Oreochromis niloticus) bajo dos diferentes condiciones de cultivo y la consecuente producción y purificación del pigmento de ficocianina.

El experimento se realizó en dos fases. La primera consistió del cultivo de spirulina en un sistema bajo techo a pequeña escala con condiciones bióticas controladas. La segunda fase se caracterizó por el cultivo de microalgas en sistemas abiertos a gran escala, que consistió de un sistema de recirculación de acuicultura abierto y expuesto a las condiciones naturales.

En ambas fases los investigadores probaron el medio de cultivo modificado de Venkataraman y el efluente de cultivo de tilapia. Al final, ellos evaluaron la producción y la productividad de la biomasa de microalgas, así como la producción del pigmento ficocianina.

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“El efluente fue obtenido de un cultivo de tilapia del Nilo que crecían en estanques de concreto protegidos de la luz solar directa. Previo al experimento, las concentraciones de fosfatos, amoníaco, nitritos y nitratos fueron medidos” reportaron.

Crecimiento de la spirulina

“Los tratamientos de la fase bajo techo exhibieron fases de desarrollo con distinta duración. El tratamiento del efluente mostró un inmediato establecimiento de la fase de crecimiento exponencial, mientras que el tratamiento Venkataraman mostró la fase de inducción con 2 días de duración. A pesar de estos, el último tratamiento alcanzó el pico de densidad celular en 7 días, mientras que el primero en 12, aunque no hubo diferencias significativas” informan los investigadores.

Ellos destacan que el uso de efluentes del cultivo de peces para el cultivo de espirulina fue efectivo, proveyendo una producción final similar al medio Venkataraman; sin embargo, este incrementa el tiempo de cultivo necesario para alcanzar los valores máximos.

“Las concentraciones de ficocianina extraídos de la biomasa producidos en los efluentes fueron significativos, sin embargo, menores a los encontrados en la biomasa producida en el medio Venkataraman” reportan.

Los investigadores destacan que a pesar de la menor producción de pigmentos, el uso de los efluentes puede ser una alternativa viable desde el punto de vista comercial, y puede ayudar en la mitigación de los potenciales impactos ambientales causados por el cultivo de tilapia. {mprestriction ids=»*»}

Referencia (acceso abierto):
Igor Gabriel Rodrigues Ferreira Gomes, Francisco Regivânio do Nascimento Andrade, Gabriel de Mesquita Facundo, Carlos Henrique Profírio Marques, Leonardo Freitas Galvão de Albuquerque, José William Alves da Silva, Rafael Lustosa Maciel, João Felipe Nogueira Matias, Elenise Gonçalves de Oliveira, Francisco Hiran Farias Costa. 2020. Evaluation of phycocyanin production by marine microalgae Arthrospira platensis, grown in fish wastewater / Avaliação da produção de ficocianina pela microalga marinha Arthrospira platensis, cultivada em efluente piscícola. Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 6, n. 4, p.20298-20317, apr. 2020 http://www.brjd.com.br/index.php/BRJD/article/view/9014 {/mprestriction}

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