ABSTRACT

The aim of this work was the production of dry biomass of Spirulina maxima on a pilot scale batch cultures, as to stablish an average conversion from a wet to dry weight basis per volume of culture used. Growth of Spirulina maxima was made with the culture medium Zarrouk diluted in distilled water (25:75), starting in farming units of 1 L capacity, before being scaled up square tanks, increasing their volume with water, bicarbonate sodium to 20% and commercial fertilizer at 1 mL L-1. Cultures were kept covered with mesh in the 29 days until the harvest stage. The fresh biomass was collected by gravity fi ltration through a 40-micron sieve, placed in trays and dried at 50°C. A total of four harvests were conducted with a total volume of 550 L. culture, obtaining 2.5 kg. Spirulina maxima fl our, an average of 4.56 g/l-1 of dry biomass per liter of culture, demonstrating the potential of high and sustainable crop that this microalgae has. The proximal anlysis of this meal, show that the percentage of protein (33.90% / 100 g.) present in the composition is acceptable to be used as an alternative source in the nutrition of fi sh in order to produce animal protein.

Key words: Cultivation, Spirulina maxima, dry biomass, nutrition, fish.

INTRODUCCIÓN

La acuicultura representa una de las opciones que puede contribuir efectivamente al desarrollo de los países, debido a que por más de un cuarto de siglo, esta actividad ha sido uno de los sectores de producción alimentaria de rápido crecimiento, con un aumento anual del 8,8% desde 1970 hasta la actualidad. En comparación, el sector ganadero, también en pleno auge, creció con una tasa de tan sólo el 2,8% anual en el mismo período (FAO, 2007).

Las proteínas de origen animal contenidas en las harinas de pescado, carne o sangre, son excelentes; pero con precios elevados o bien no se encuentran disponibles en cantidades suficientes para abastecer la demanda en el mercado. Entre los criterios de selección de algunas fuentes proteicas alternativas, es necesario considerar que el contenido de proteínas del producto a utilizar, sin importar su origen (animal, vegetal o unicelular), sea lo suficientemente elevado como para permitir sustituciones importantes de la harina de pescado (De la Higuera y Cardenete, 1987).

El genero Spirulina maxima, es una microalga perteneciente al grupo de las cianobacterias (Nostocales: Oscillatoriaceae), de forma fi lamentosa simple no ramifi cada. Su amplio análisis proximal es conocido, donde despunta su enorme porcentaje proteico entre 65 y 75% (promediado en 70%), además de la presencia de aminoácidos esenciales necesarios para la dieta de cualquier individuo en desarrollo, por lo cual, se ha utilizado como alimento de diversas especies que van desde insectos, crustáceos, peces, aves de corral, ganado vacuno y porcino e inclusive el hombre.

Es importante indicar, que pequeñas cantidades de Spirulina en la dieta de peces produce efectos signifi cativos sobre el crecimiento, utilización del alimento, condición fi siológica, respuesta al estrés, resistencia a enfermedades, así como calidad de la carne en cuanto a contenido de grasa y coloración. En algunos países, la Spirulina, se emplea como alimento para aves de ornato, gatos y perros, especialmente para las hembras con crías y como tónico para caballos, vacas y sementales (Ramírez y Olvera, 2006).

En este sentido, la producción de fuentes alternativas de alimentos es de suma importancia y el cultivo de Spirulina representa una de esas alternativas, puesto que su velocidad de crecimiento es mayor que la de los cultivos agrícolas y muy similar a la de microorganismos como levaduras y bacterias, duplicando su biomasa de tres a cinco días. Además de sus propiedades nutritivas, su cultivo presenta pocas limitaciones, pues crece bien en aguas cálidas y altamente alcalinas, disminuyendo la posibilidad de contaminación con otros microorganismos (Jourdan, 1999). Su pared celular es delgada y carece de celulosa, lo que facilita su digestión, diferenciándose así de las algas verdes como Chlorella que también es producida y empleada como alimento en acuicultura. Las cosechas de Spirulina no requieren grandes esfuerzos; y finalmente, los estudios de toxicidad revelan que es inocua; se puede emplear como complemento alimentario tanto para animales como para humanos (Coverti et al., 2006).

La presente investigación tuvo como objetivo determinar la producción de biomasa seca de Spirulina maxima en cultivos discontinuos a escala piloto, estableciendo el promedio de conversión de peso húmedo a peso seco por volumen de cultivo utilizado.

MATERIALES Y MÉTODOS

Esta investigación se realizó en las instalaciones del laboratorio de Investigaciones piscícolas “Dr. Lino Hernández Correa”, adscrito a la Facultad Experimental de Ciencias de la Universidad del Zulia, específicamente en la ciudad de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. Cultivo, cosecha, secado y pulverizado de Spirulina máxima  El crecimiento de Arthrospira máxima se realizó con el medio de cultivo Zarrouk (Zarrouk, 1966)diluido en agua destilada en proporción 25:75.Estos cultivos se mantuvieron con aireación continua (aireador sweetwater, modelo-51, 5 HP, EUA.), a temperatura de 29 ± 2ºC, pH de 9,5 ± 0,5 y un fotoperíodo de 12:12 (Jourdan, 1999). Se iniciaron en cultivos stock de esta microalga en frascos de 1 l de capacidad (5 frascos cultivos stock), escalonando el volumen hasta obtener cultivos pilotos dispuestos en tanques cuadrados de 200 l de capacidad (4 tanques cuadrados), los cuales se encontraron protegidos por mallas, utilizando únicamente como medio cultivo para  estos tanques bicarbonato de sodio al 20% y un fertilizante foliar de reconocida marca comercial (ONICA, Venezuela), a un ml/l. La investigación tuvo una duración de cuatro meses ininterrumpidos en los tanques de cultivo piloto registrándose cuatro ciclos de cultivo (1 por cada tanque) con temperaturas promedio de 31,2 ± 2,4°C. y pH de 9,8 ± 0,4. Estos parámetros fueron medidos dos veces por semana durante cada ciclo de cultivo (YSI profesional plus, EUA). Cada 29 días, se realizó la cosecha de un tanque, donde la biomasa fresca colectada mediante filtración por gravedad y filtrada a través de un tamiz de 40 µm fue colocada en bandejas para su secado introduciéndola en una estufa pasteur a temperatura de 50ºC (Thelco modelo 368A EUA.), revisándose a diario hasta su secado (aproximadamente 48 h).Para el pulverizado de la biomasa seca, se utilizó un molino semiautomático y se envasó en seco a una temperatura de 25°C. Seguidamente, se estableció el promedio de conversión de peso húmedo a peso seco por volumen de cultivo utilizado. Por último, se realizó un análisis proximal completo con el fin de conocer el contenido nutricional de esta harina. Para el pulverizado de la biomasa seca, se utilizó un molino semiautomático (Electrolux, modelo N24 AKM 4080W, Suecia).

A pesar de que estos cultivos fueron realizados a cielo abierto, los valores promedios de los parámetros físico-químicos medidos (32°C para temperatura y 10 para el pH) se mantuvieron dentro de los rangos establecidos para el cultivo de Spirulina, según lo reportado por Jourdan, 1999; Rodríguez y Triana, 2005; Ogbonda et al., 2007. No obstante, a pesar de no presentar valores muy elevados en cuanto a proteína, la harina de Spirulina, podría emplearse en combinación con otros ingredientes para elaborar alimentos completos para la nutrición animal, tal cual lo concluyen Martínez et al., 1993; El-Sayed, 1994; Rincón, 2009; dando por sentado los beneficios a nivel de salud, alimentación, reproducción, sobrevivencia y coloración, en los cuales la Spirulina incide directamente, según Coverti et al., 2006; Ramírez y Olvera, 2006.

CONCLUSIONES

La cantidad total de biomasa seca de Spirulina maxima obtenida fue de 2.510,44 kg., siendo el promedio equivalente entre la biomasa seca por litro de cultivo de 4,56 g/l-1. El cultivo de Spirulina maxima a escala intermedia podría ser el comienzo de un sistema de desarrollo sustentable para la producción de harina de esta microalga. La harina de Spirulina maxima posee una composición proximal aceptable para ser utilizada como una fuente alternativa para la nutrición animal. El cultivo para la producción de harina de Spirulina maxima, a ser empleada como fuente de proteína microalgal, representa un avance importante en la tecnología de alimentos con miras a la sustitución parcial o substancial de algunos ingredientes en la alimentación de peces.

La Spirulina, representa una alternativa nutricional para la producción de proteína animal (peces) a bajo costo para los sectores más desfavorecidos de la sociedad, incidiendo positivamente en el progreso de la seguridad y soberanía alimentaria.

AGRADECIMIENTOS

Al Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología e Innovación por el financiamiento de esta investigación, bajo la modalidad del Fondo de Investigación, Desarrollo e Innovación.

LITERATURA CITADA

1. Colla, L., C. Oliveira, C. Reichert and J. Vieria. 2007. Production of biomass and nutraceutical compounds by Spirulina platensis under diVerent temperature and nitrogen regimes. Revista Bioresource Technology, 98 (7): 1489-1493.         [ Links ]

2.Coverti, A. A. Lodi, A. Del Borghi and C. Solisio. 2006. Cultivation of Spirulina platensis in a combined airlift-tubular reactor system. Biochemical Engineering Journal. 32: 13-18.        [ Links ]