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Medio de Cultivo

Medio de cultivo

Como todos los organismos las microalgas requieren de la presencia de un cierto número de elementos nutritivos en el medio de cultivo. Para el caso de Spirulina y Arthrospira a diferencia de otras microalgas, estas no necesitan vitaminas ni otros nutrientes preformados. Sus necesidades las podemos clasificar en macronutrientes (C, N, P, K, S, Mg, Na, Ca, Cl) y micronutrientes o elementos trazas (Fe, Zn, Cu, Ni, Co, W, etc.). Todos estos elementos son aportados por sus respectivas sales que se disuelven en agua, estableciéndose un equilibrio y manteniéndose en disolución.

Experimentalmente se ha comprobado que la velocidad de crecimiento disminuye en cultivos con salinidad inferior a 10 g/l o superior a los 60 g/l. Los filamentos de Spirulina pueden sobrevivir hasta una salinidad mínima de 2 g/l y máxima de 80 g/l. El rango óptimo está entre los 15 y 25 g/l. Muy importante será controlar la evaporación

Nutrientes solubles

Para su cultivo, Spirulina/Arthrospira necesitan de un medio líquido compuesto fundamentalmente por sales minerales disueltas en agua. En este ambiente diversos factores físicos y químicos influirán sobre la velocidad de crecimiento. Así, habrá numerosas reacciones que tendrán mayor o menor incidencia en el desarrollo de un cultivo. Estas reacciones en ciertas oportunidades serán limitantes del crecimiento en forma relativamente independiente de otras simultáneas.

La Spirulina esta compuesto de 47 % de carbono y 12 % de Nitrógeno. Algunos grupos de bacterias y cianobacterias, así como las plantas, son capaces de elaborar algunas sustancias orgánicas a partir de elementos minerales.

El Carbono

El carbono proviene del dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera o en forma de carbonatos / bicarbonatos alcalinos. Estos elementos pueden introducirse con las sales (nutrientes) en el momento de preparar el medio de cultivo o puede existir en el agua en estado natural si es que esta proviene de efluentes de origen volcánico. Tanto los carbonatos y bicarbonatos disueltos en el medio de cultivo o el carbono de la atmósfera en forma de dióxido de carbono son fuentes de CO2 que son consumidas por la Spirulina. Estas reacciones bioquímicas son capaces de producir algunas moléculas orgánicas. 

Nitrógeno

El dióxido de carbono se encuentra en la atmósfera en pequeñas cantidades 0.03% en volumen o 0.046% en peso. Esta proporción era menor antes de la revolución industrial, ya que el CO2 no pasaba de 0.028% en volumen y que actualmente con el efecto invernadero, se podría esperar un aumento de 0.055% o 0.094% al final del siglo XXI. A pesar de ello se estima que las plantas remueven mas de 20 billones de toneladas de carbono al año y las algas aproximadamente 15 billones. El nitrógeno por el contrario representa el 78% en volumen y 75% en peso en la atmósfera. Pero el nitrógeno no es generalmente utilizable para la fotosíntesis.

Para las algas y las plantas este nitrógeno no es consumido ya que se requiere de otras fuentes como el amoníaco (NH3), nitratos (NO3), nitritos (NO2), y la urea (NH2)2CO

Sistemas Integrados

Becker y Venkataraman (1982) y Seshadri y Thomas (1979) sugieren que el cultivo de la Spirulina se podría desarrollar en cultivos a bajo costo provenientes de los basurales rurales  como los huesos, orina o efluentes obtenidos del biogás. De hecho, esta ultima posibilidad se demostraría en lo que es llamado hoy en día como sistemas integrados en donde se utilizaron efluentes de la industria de  almidón.

Agua de Mar

La Spirulina también puede crecer  en agua de mar enriquecida con urea, después de que el exceso de Ca+2, Mg+2  sean precipitados, en los recientes informes, (Tredeci), donde hace uso de agua de mar sin tratamiento para el cultivo de la Spirulina. La concentración de bicarbonato  es aproximadamente un décimo mas baja que la usual, el pH se mantuvo a 9.0, y el medio de cultivo no fue reciclado. De esto, se obtiene un rendimiento de 10 gr/m2 día, viendo la posibilidad del uso de agua de mar como un medio de cultivo mas barato para la Spirulina.