Influencia de la proporción agua de mar y bicarbonato en la producción de biomasa de Spirulina sp. con iluminación de diodo emisor de luz Translated title: Proportional influence of sea water and bicarbonate on the production of Spirulina sp. biomass with light-emitting diode lighting

Abstract

Se estudió la influencia de las variables proporción agua de mar (%) y concentración de bicarbonato en la producción de biomasa de Spirulina sp., utilizándose un Diseño Compuesto Central Rotacional (DCCR) para evaluar las regiones óptimas de producción de biomasa (ϕ), fase de adaptación (λ) velocidad específica de crecimiento (µ) y tiempo de generación (G), empleándose en cada ensayo el modelo matemático de Gompertz. Se obtuvo el mayor valor de biomasa (ϕ) log N/N0: 0,928 a las 168,8 horas en un medio de cultivo con pH de 8,8±0,1; a temperatura de 25ºC; con salinidad de 1,2% y 1,6 g/L de bicarbonato. El menor valor de ϕ fue de 0,45±0,01; obtenido coincidentemente en las repeticiones del punto central, utilizando una salinidad de 0,7% y 3,0g/L de bicarbonato en un medio con pH de 9,1±0,4 a 25ºC; lo que demuestra la importancia de la salinidad aportada por volumen de agua de mar en relación al bicarbonato, en la producción de biomasa de Spirulina. La iluminación fue de 2,7±1,2 klx, proporcionada por un Diodo Emisor de Luz Blanca (DELB) por 12 horas continuas y con una inyección de 0,86±0,09 L/s de aire por fotobiorreactor de 200 mL de capacidad. Solamente los valores de ϕ se ajustaron adecuadamente a la Superficie de Respuesta con un R² de 0,99 para un modelo matemático cuadrático y p < 0,05, con un error absoluto medio de 2,4%.

Translated abstract

The study focused on the influence of the variables seawater proportion (%) and bicarbonate concentration on Spirulina sp. biomass production, using a Central Composite Rotational Design (CCRD) to evaluate the optimal regions of biomass production (ϕ), adaptation phase (λ), specific growth rate (µ) and generation time (G), using for each treatment the Gompertz mathematical model. The highest values of biomass (ϕ) log N/N0: 0.93 were obtained at 168.8 hours; in a culture medium with pH 8.8±0.1; at a temperature of 25°C; with salinity of 1.2% and 1.6 gL of bicarbonate. The lowest value of ϕ was 0.45±0.01; coincidentally obtained in repetitions of the central point, using a salinity of 0.7% and 3.0g/L of bicarbonate; in a medium with pH 9.1±0.4 to 25°C; which shows the importance of salinity provided by the volume of seawater relative to bicarbonate, in the production of Spirulina biomass. The lighting was 2.7±1.2 klx, provided by a White Light-Emitting Diode (WLED) during 12 continuous hours and an air injection of 0.86±0.09 L/s by a photo bioreactor with a 200 mL capacity. Only the values of ϕ, adjusted properly to the Response Surface with an R² of 0.99 for a quadratic mathematical model and p < 0.05 with a 2.4% average absolute error.