Adaptación de cepas microalgales (Scenedesmus sp , Chlorella sp Y Chlamydomona sp ) a las condiciones ambientales en el municipio de Mosquera, Cundinamarca

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Revista Siembra CBA / No. 2 - 2019 81 
Resumen
En el Centro de Biotecnología Agropecuaria del SENA, 
en Mosquera Cundinamarca, se desarrolló durante 
el año 2018 el proyecto titulado “Implementación 
y evaluación de un sistema de cultivo de microalgas 
en el tratamiento de aguas residuales del Centro de 
Biotecnología Agropecuaria”. Dentro de las actividades 
en este proyecto, se estableció la adaptación de cepas 
microalgales provenientes del banco de microalgas del 
Centro Internacional Náutico y Portuario SENA, en 
Cartagena Bolívar, a las condiciones ambientales en 
el municipio de Mosquera. Para el caso de las cepas 
de Chlorella sp., Chlamydomona sp. y Scenedesmus 
sp. utilizadas en este proyecto, la adaptación de éstas 
fue exitosa, siendo Scenedesmus sp. la especie con la 
mayor velocidad de crecimiento poblacional.
Palabras clave: Chlorella, Chlamydomona, 
Scenedesmus, microalgas, adaptación.
Adaptación de cepas microalgales (Scenedesmus 
sp., Chlorella sp. Y Chlamydomona sp.) a las 
condiciones ambientales en el municipio de 
Mosquera, Cundinamarca.
Adaptation of microalgal strains microalgales 
(Scenedesmus sp., Chlorella sp. y Chlamydomona 
sp.) to the environmental conditions in Mosquera, 
Cundinamarca.
Mario Andrés Colorado Gómez*, Alejandra León Fonseca** 
y Oscar Daniel Merchancano Benavides***
 Reporte de Caso
*Biólogo Marino de la 
Universidad Jorge Tadeo 
Lozano / MBA, University of 
Phoenix
 / Instructor SENNOVA en 
el Centro de Biotecnología 
Agropecuaria - SENA 
**Licenciada en Biología de la 
Universidad Distrital Francisco 
José de Caldas/ Instructora 
en el Centro de Biotecnología 
Agropecuaria - SENA
***Ingeniero Ambiental de 
la Universidad Nacional de 
Colombia / Instructor en el 
Centro de Biotecnología 
Agropecuaria - SENA
Fecha de recepción: 
15 de marzo de 2019
Fecha de aceptación: 
25 de abril de 2019
82 Revista Siembra CBA / No. 2 - 2019 Artículo de Investigación
Abstract
At the Centro de Biotecnología Agropecuaria del 
SENA, in Mosquera Cundinamarca, the project 
"Implementation and evaluation of a microalgae 
cultivation system for wastewater treatment at 
the Centro de Biotecnología Agropecuaria" was 
developed in 2018. Among the activities in this 
project, the adaptation of microalgal strains from 
the microalgae bank of the Centro Internacional 
Nautico y Portuario del SENA, in Cartagena Bolívar, 
to the environmental conditions in the municipality 
of Mosquera was established. In the case of the 
strains of Chlorella sp., Chlamydomona sp. and 
Scenedesmus sp., used in this project, the adaptation 
of these was successful, being Scenedesmus sp. the 
species with the highest population growth rate.
Key words: Chlorella, Chlamydomona, Scenedesmus, 
microalgae, adaptation.
Cultivo de microalgas en el CBA
Los ensayos biológicos son herramientas 
de diagnóstico adecuadas para 
determinar el efecto de agentes físicos 
y químicos sobre organismos de prueba, 
bajo condiciones experimentales 
específicas y controladas. Estos efectos 
pueden ser tanto de inhibición como 
de magnificación, evaluados por la 
reacción de los organismos tales como 
muerte, crecimiento, proliferación, 
multiplicación, cambios morfológicos, 
fisiológicos o histológicos (FAO, 2018).
La adaptación de microorganismos a las 
condiciones medioambientales propias 
de la zona donde se espera iniciar los 
cultivos, se ha de realizar teniendo 
en cuenta los efectos que pueden 
manifestarse a diferentes niveles, desde 
estructuras subcelulares o sistemas de 
enzimas, hasta organismos completos, 
poblaciones o comunidades. 
En el Centro de Biotecnología 
Agropecuaria del SENA, en Mosquera 
Cundinamarca, se desarrolló durante 
el año 2018, el proyecto titulado 
“Implementación y evaluación de un 
sistema de cultivo de microalgas en 
el tratamiento de aguas residuales del 
Centro de Biotecnología Agropecuaria”. 
Dentro de las actividades en este 
proyecto, se estableció la adaptación 
de cepas microalgales a las condiciones 
ambientales en el municipio de 
Mosquera.
 83 Adaptación De Cepas Microalgales (Scenedesmus Sp, Chlorella Sp Y Chlamydomona Sp.) A Las Condiciones Ambientales En El Municipio De Mosquera.
Consideraciones generales de los 
cultivos de microalgas
Muchos factores contribuyen para el 
desarrollo óptimo de los cultivos de 
microalgas, algunos de los cuales afectan 
las características de su crecimiento. Los 
recipientes de cultivo más comúnmente 
usados son de materiales no tóxicos como 
las cajas de Petri, matraces Erlenmeyer, 
matraces Ferenback, carboys o garrafas, 
adecuados para cultivos de laboratorio. 
El crecimiento y la división celular son 
afectados por la intensidad de la luz y 
el fotoperíodo (horas de iluminación 
y oscuridad) en relación también a la 
temperatura.
Metodología
Medios de cultivo
Los medios artificiales que se 
usan principalmente para fines 
experimentales, brindan resultados 
constantes, aunque existen algunas 
especies que no crecen en medios 
artificiales por factores desconocidos que 
afectan su crecimiento. El fitoplancton 
se desarrolla y multiplica en relación 
de las condiciones fisicoquímicas del 
medio. En términos generales son los 
macronutrientes o factores limitantes 
del crecimiento el Carbono, Nitrógeno, 
Fósforo, Silicio, Magnesio, Potasio y 
Calcio, que se requieren en cantidades 
relativamente grandes, mientras que 
los llamados micronutrientes como 
el Hierro, Manganeso, Cobre, Zinc, 
Sodio, Molibdeno, Cloro y Cobalto, se 
necesitan en menores cantidades. Para la 
adaptación de las cepas en este proyecto 
se utilizó el medio Bristol según fórmula 
de UTEX (2018) (Tabla 1).
Tabla 1. Composición del medio Bristol (Utex, 
2018) utilizado en la adaptación de las especies 
Chlamydomona sp., Chlorella sp. y Scenedesmus 
sp., en el Centro de Biotecnología Agropecuaria 
SENA, en Mosquera Cundinamarca.
Componente Cantidad
Solución Stock
Concentración 
final
1 NaNO3
10 
mL/L
10 g/400mL 
dH2O
2.94 mM
2 CaCl2·2H2O
10 
mL/L
1 g/400mL 
dH2O 
0.17 mM
3 MgSO4·7H2O
10 
mL/L
3 g/400mL 
dH2O 
0.3 mM
4 K2HPO4
10 
mL/L
3 g/400mL 
dH2O 
0.43 mM
5 KH2PO4
10 
mL/L
7 g/400mL 
dH2O 
1.29 mM
6 NaCl 10 mL/L
1 g/400mL 
dH2O 
0.43 mM
Obtención de cepas y 
escalamiento
Las cepas de Chlorella sp., 
Chlamydomona sp. y Scenedesmus sp., 
fueron obtenidas del banco de microalgas 
del Centro Internacional Náutico y 
Portuario SENA, en Cartagena Bolívar. 
El mantenimiento de las cepas se llevó a 
cabo en el laboratorio de microalgas del 
Centro de Biotecnología Agropecuaria 
del SENA, en Mosquera Cundinamarca, 
84 Revista Siembra CBA / No. 2 - 2019 Artículo de Investigación
donde se suministraron las siguientes 
condiciones: medio de cultivo Bristol; 
temperatura de 18°C; intensidad 
lumínica de 730 (Lux), suministrada 
por lámparas fluorescentes y fotoperiodo 
14:10 establecido con un temporizador 
(Figura 1). 
El escalamiento de las cepas, se realizó 
sembrando respectivamente 20ml de 
inóculo de cada cepa en un Erlenmeyer 
de 250ml con 20ml de medio, bajo las 
condiciones mencionadas anteriormente. 
Figura 1. Escalamiento de las cepas de Chlorella 
sp., Chlamydomona sp. y Scenedesmus sp., en el 
Centro de Biotecnología Agropecuaria SENA, en 
Mosquera Cundinamarca.
Crecimiento poblacional
Los conteos de Chlorella sp., 
Chlamydomona sp. y Scenedesmus 
sp. se realizaron con hematocitometro 
Neubauer, cada 24 horas en microscopio 
con el objetivo 40 X, teniendo en cuenta 
la siguiente fórmula (UNAM, 1986):
C = N •104 • dil
En donde:
C = cél/mL
N =promedio de células presentes en 1mm2
(0.1 μL)
Dil = factor de dilución, cuando se consideró 
necesario diluir la muestra. 
Se tomó el valor de la dilución como 1 
debido a que no se realizaron diluciones 
para los conteos.
Se evaluó el crecimiento de las tres cepas 
en cultivos en concentración 1:10 y 5:10 
sembrados en tubos de ensayo de 20ml y 
un volumen final de 10ml. Se realizaron 
10 repeticiones de cada uno. 
Los datos obtenidosde densidad celular 
para cada tubo fueron registrados en 
una matriz de Excel para su posterior 
graficación y cálculo de velocidad 
de crecimiento mediante la siguiente 
fórmula: 
μe = (ln X2 – ln X1) / (t2 –t1)
 85 Adaptación De Cepas Microalgales (Scenedesmus Sp, Chlorella Sp Y Chlamydomona Sp.) A Las Condiciones Ambientales En El Municipio De Mosquera.
Equipo e instalaciones
Sala o Laboratorio de Cultivo: Sala o 
Laboratorio de Cultivo: Se adecuó el 
Laboratorio de Biotecnología Industrial 
con el fin de mantener las cepas, hacer 
transferencias sucesivas de cultivos, 
crecimiento de cultivos en pequeños y 
medianos volúmenes. En el laboratorio 
la temperatura estuvo en un rango de 14–
18°C. Las instalaciones para el cepario y 
el cultivo intermedios se adecuaron con 
lámparas de luz blanca fría fluorescente 
(20W–37W) (Figura 2).
Figura 2. Instalaciones para el cepario y 
cultivo intermedios de cepas de Chlorella sp., 
Chlamydomona sp. y Scenedesmus sp., en el 
Centro de Biotecnología Agropecuaria SENA, en 
Mosquera Cundinamarca.
Cuarto de Siembra: Se instaló dentro del laboratorio una cabina con campana de flujo 
laminar y mesa de laboratorio para la inoculación en condiciones asépticas (Figura 3).
Figura 3. Instalaciones del Laboratorio de Biotecnología Industrial en el Centro de Biotecnología 
Agropecuaria SENA, en Mosquera Cundinamarca.
86 Revista Siembra CBA / No. 2 - 2019 Artículo de Investigación
Sala de Producción: Para volúmenes de 
200lt o más, se utilizaron recipientes 
de materiales plásticos no tóxicos y 
transparentes para el desarrollo a nivel 
masivo de las diferentes especies. En 
este tipo de instalación se implementó 
luz artificial y la temperatura ambiental 
entre los 14 y los 18°C. En la Figura 4 se 
muestra las instalaciones para el cultivo.
Figura 4. Instalaciones para el escalamiento 
de cepas de Chlorella sp., Chlamydomona 
sp. y Scenedesmus sp., en el Centro de 
Biotecnología Agropecuaria SENA, en Mosquera 
Cundinamarca.
Resultados y discusión 
Escalamiento y crecimiento 
poblacional
En la concentración 1:10 se observó 
decrecimiento de la población durante 
los 2 primeros días del cultivo, lo que 
corresponde a la etapa de adaptación de 
las células en todas las cepas; durante esta 
fase algunas enzimas metabólicas pueden 
ser inactivas y las concentraciones de 
materiales celulares caen a niveles que 
afectan la división celular (Guillard, 
1975). El crecimiento exponencial se 
observó para todas las cepas entre los 
días 3 y 7 del cultivo; sin embargo, la 
velocidad de crecimiento y el tiempo de 
esta fase fue mayor en Scenedesmus sp. 
como muestra la Figura 5.
Concentración 1:10
600000
500000
400000
Días
Chlamydomona Chlorella Scenedesmus
300000
200000
100000
0
1 3 4 5 6 7 8 9 102
C
o
n
c
e
n
tr
a
c
ió
n
 (
C
e
lu
la
s
/
m
L
)
Figura 5. Curvas de crecimiento de las especies 
Chlamydomona sp., Chlorella sp. y Scenedesmus 
sp., en el Centro de Biotecnología Agropecuaria 
SENA, en Mosquera Cundinamarca.
En cuanto la velocidad de crecimiento 
poblacional, la mayor velocidad 
de crecimiento fue presentada 
por Scenedesmus sp., seguida por 
Chlorella sp. (Tabla 2). Estas dos 
especies son de las más utilizadas en 
procesos de biorremediación a nivel 
mundial. Chlamydomona sp., es una 
microalga utilizada principalmente 
en la biorremediación de compuestos 
provenientes de los hidrocarburos; a 
pesar de haber presentado la menor 
 87 Adaptación De Cepas Microalgales (Scenedesmus Sp, Chlorella Sp Y Chlamydomona Sp.) A Las Condiciones Ambientales En El Municipio De Mosquera.
velocidad de crecimiento poblacional, 
ésta velocidad de crecimiento es 
interesante para generar procesos de 
biorremediación.
Tabla 2. Velocidades de crecimiento en 
la concentración 1:10, de las especies 
Chlamydomona sp., Chlorella sp. 
y Scenedesmus sp., en el Centro de 
Biotecnología Agropecuaria SENA, en 
Mosquera Cundinamarca.
Tabla 2. Velocidades de crecimiento en 
la concentración 1:10, de las especies 
Chlamydomona sp, Chlorella sp y Scenedesmus 
sp, en el Centro de Biotecnología Agropecuaria 
SENA Regional Cundinamarca, 2018.
μe Microalga
1.3520 Scenedesmus sp
0.6040 Chlorella sp
0.4037 Chlamydomona sp
88 Revista Siembra CBA / No. 2 - 2019 Artículo de Investigación
 Conclusiones
La adaptación de microorganismos 
a condiciones artificiales sugiere un 
proceso de desarrollo de investigación 
que establezca las condiciones óptimas 
para el desarrollo de una población 
microalgal. Ahora bien, incluso 
en los bancos microalgales mejor 
gestionados, los cultivos pueden dejar 
de crecer, pueden contaminarse con 
microorganismos competidores o no 
conseguir prosperar. Dentro de este 
proyecto, se tomaron en cuenta los 
factores que posibilitan el surgimiento 
de problemas en la adaptación de las 
microalgas a un nuevo entorno, en este 
caso a las condiciones medioambientales 
que ofrece la Sabana de Occidente.
1. Suministro de aire. Aunque en 
algunos casos el suministro de 
aire propende en la resuspensión 
de las células y el input de CO2, 
en este caso se evitó el ingreso 
de aireación con el fin de evitar 
el descenso de la temperatura 
del cultivo en las horas de la 
madrugada. 
2. Temperatura. La mayoría de las 
especies de algas cultivadas 
habitualmente no pueden tolerar 
temperaturas por encima de los 
26ºC durante períodos prolongados 
o temperaturas por debajo de los 
12ºC. Las temperaturas idóneas 
se encuentran en el rango de 18 a 
22ºC. En el proceso de adaptación 
de las diferentes cepas, la 
temperatura del agua estuvo por el 
orden de los 17°C + 1°C.
3. pH. Se verificó el pH de los cultivos 
de algas en pH neutro (7,0).
4. Nutrientes. El suministro de 
medio de cultivo Bristol fue el 
adecuado para las tres especies de 
microalgas.
No todas las especies pueden cultivarse 
con éxito en diferentes ambientes. 
Algunas tienen sus propias «ventanas 
de oportunidad» para un cultivo fiable. 
Por lo tanto, se tiene que aprender por 
experiencia in situ y guardar registros 
exhaustivos. Para el caso de las cepas 
que se trabajaron en este proyecto, la 
adaptación de éstas fue exitosa, siendo 
Scenedesmus sp. la especie con la mayor 
velocidad de crecimiento poblacional.
 89 
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A Las Condiciones Ambientales En El Municipio De Mosquera.