Cianobacterias marinas

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Crecimiento y producción de metabolitos de la cianobacteria marina Synechococcus sp. (Chroococcales) en función de la irradiancia
Néstor Rosales-Loaiza1, Miguel Guevara2, César Lodeiros2 & Ever Morales1*
1. Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela. Teléfono: +58-261-7597734; Fax:+58-261-7598078; evermster@gmail.com Laboratorio de Acuicultura, Dpto. Biología Pesquera, Instituto Oceanográfico de Venezuela. Cumaná, Venezuela. Recibido 25-I-2007. Corregido 28-Ix-2007. Aceptado 29-IV-2008.

2.

Abstract: Growth and metabolite production of the marine cyanobacterium Synechococcus sp. (Chroococcales) in function to irradiance. Changes in salinity, temperature and irradianceduring wet and dry seasons have induced metabolic versatility in cyanobacteria from saline environments. Cyanobacteria from these environments have biotechnological potential for the production of metabolites with pharmaceutical and industrial interest. We studied the growth, dry mass and metabolite production of the cyanobacterium Synechococcus sp. MOF-03 in function of irradiance (78, 156 and 234µmol q m-2 s-1). All batch cultures were maintained by triplicate in constant aeration, 12:12 h photoperiod, 30 ±2ºC and 35‰. Maximum values of protein, carbohydrates and lipids, of 530.19 ±11.16, 408.94 ±4.27 and 56.20 ±1.17 µg ml-1, respectively, were achieved at 78 µmol q m-2 s-1. Pigments, analyzed by HPLC, showed maximum values at 78 µmol q m-2 s-1 for chlorophyll a with 7.72 ±0.16 µg ml-1, andat 234 µmol q m-2 s-1 for β-carotene and zeaxanthin with 0.70 ±0.01 and 0.67 ±0.05 µg ml-1. Chlorophyll a:β-carotene ratio decreased from 17.15 to 6.91 at 78 and 234 µmol q m-2 s-1; whereas β-carotene:zeaxanthin ratio showed no changes between 78 and 156 µmol q m-2 s-1, around 1.21, and decreased at 234 µmol q m-2 s-1, to 1.04. Also, this cyanobacterium produced the greatest cell density and drymass at 156 µmol q m-2 s-1, with 406.13 ±21.74 x106 cell ml-1 and 1.49 ±0.11 mg ml-1, respectively. Exopolysaccharide production was stable between 156 y 234 µmol q m-2 s-1, around 110 µg ml-1. This Synechococcus strain shows a great potential for the production of enriched biomass with high commercial value metabolites. Rev. Biol. Trop. 56 (2): 421-429. Epub 2008 June 30. Keywords: Cyanobacteria,biochemical composition, irradiance, Synechococcus.

Las cianobacterias constituyen un diverso grupo de organismos procariotas fotosintéticos que tienen la capacidad de realizar fotosíntesis oxigénica, mediante un mecanismo muy similar al usado por plantas superiores (Garbisu et al. 1999). Además, poseen una gran variedad morfológica, estructural y fisiológica para adaptarse a una amplia gama deparámetros ambientales (Whitton y Potts 2000, Mundt et al. 2001). Debido a que las cianobacterias son organismos autótrofos, la fuente luminosa es crítica dentro de los factores abióticos que regulan su crecimiento (Becker 1994, Betancourt 1997), y

es de gran importancia tomarla en cuenta para el cultivo de cianobacterias a ser utilizadas para la producción de compuestos de valor comercial.Recientemente la fotosíntesis de este grupo de microorganismos ha sido considerada como una vía efectiva para reducir la emisión de dióxido de carbono, un importante gas invernadero, a la atmósfera (Yun y Park 1997). En general, la mayoría de los sistemas de cultivo masivo son limitados por la luz (Yun y Park 2001). Por lo tanto, comprender la dependencia de la luz en la actividad metabólica demicroalgas y cianobacterias es de gran importancia para la producción de estos microorganismos
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Rev. Biol. Trop. (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 56 (2): 421-429, June 2008

y de los compuestos de importancia económica que éstos producen durante su crecimiento (Jeon et al. 2005) Las microalgas y cianobacterias han sido ampliamente estudiadas por varios propósitos, tales como la...
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