Son llamadas microalgas a una gran cantidad de especies que constituyen el fitoplancton que abarca desde organismos auttrofos hasta microflagelados y microciliados auxtrofos.Su posicin taxonmica ha sido de gran polmica entre botnicos y zologos, como ejemplo podemos mencionar el grupo de los dinoflagelados, conocidos por unos como microalgas y por otros como protozoarios.En este trabajo no pretendemos apoyar o rechazar ninguna de las lneas en relacin a la sistemtica taxonmica pero mencionaremos los ejemplos ms representativos por su importancia en acuacultura de acuerdo con la clasificacin que se muestra en la Tabla 1, seguida por Guillard, 1973, 1975; Hirata, 1974 y Watanabeet al., 1978.Estas especies aportan un alto contenido nutricional para peces, crustceos y moluscos, adems de ofrecer facilidades de manejo en sistemas de cultivo tanto en laboratorio como en produccin a gran escala con fines comerciales.1. CONSIDERACIONES GENERALES DE LOS CULTIVOS DE MICROALGASMuchos factores contribuyen para el desarrollo ptimo de los cultivos de microalgas, algunos de stos afectan las caractersticas del crecimiento.Los recipientes de cultivo ms comnmente usados son de materiales no txicos como las cajas de Petri, matraces Erlenmeyer, matraces Ferenback, carboys o garrafas, etc., adecuados para cultivos de laboratorio. Para cultivos a gran escala los recipientes de plstico, madera y concreto son los ms recomendables, incluyendo los estanques rsticos en reas rurales son los sistemas ms econmicos.En cultivos masivos la aereacin es un factor muy importante para la homogenizacin de los nutrientes y para evitar la sedimentacin de las microalgas. Las diatomeas suelen acumularse en lugares donde el agua no se mezcla, sto tambin depende de la forma del recipiente de cultivo que cuando no es adecuado retarda el crecimiento.Otro factor importante es la penetracin de la luz en el cultivo; en los cultivos masivos la profundidad es tan grande que la intensidad de la luz insidente no es suficiente para la fotosntesis, hasta el fondo del tanque. En los cultivos masivos a la intemperie la penetracin de la luz es ms efectiva, pero se debe reducir la intensidad de la luz fuerte, cubriendo estos estanques con una malla. En cultivos a gran escala es recomendable la inyeccin de CO2(0.5%) para contribuir al proceso fotosinttico.Para muchas especies de Diatomeas la temperatura ptima oscila entre los 15 y 20C, pocas especies de esta familia crecen a ms de 28C, las cloroficeas pueden soportar altas temperaturas; un ejemplo es el cultivo masivo a la intemperie deChlorella saccharophila, cuyas temperaturas oscilan entre 12.5 30C (Hirataet al., 1974, 1975, 1977; Torrentera, 1983).El crecimiento y la divisin celular son afectados por la intensidad de la luz y el fotoperodo (horas de iluminacin y obscuridad) en relacin tambin a la temperatura, por ejemplo en Diatomees a 20C y 1,000 lux se obtiene un crecimiento favorable.

TABLA 7. CARACTERISTICAS DE ALGUNAS DE LAS ESPECIES DE ALGAS UNICELULARESUTILIZADAS EN ACUACULTURA (COLL-MORALES J., 1983)

GENEROCICLOTEMPERATURA OPTIMADIAMETRO MEDIO

Phaeodactylum(diatomea)10 h25C10.4

Skeletonema(diatomea)13.1 h18C>20

Dunaliella(cloroficea)24 h16C17.8

Chlorella(cloroficea)7.7 h25C5

Tetraselmis(cloroficea)18 h18C18.4

Monochrysis(crisoficea)15.3 h2025C10

Isochrysis(crisoficea)30.2 h20C10.2

Estas especies se han utilizado en acuicultura marina dados su valor nutritivo y digestibilidad, adems de su capacidad para crecer en cultivos masivos. La duracin del ciclo celular como los requerimientos de temperatura son suceptibles de variacin mediante seleccin de variedades.TABLA 8. REQUERIMIENTOS PRINCIPALES DE LOS CULTIVOS DE MICROALGAS

REQUERIMIENTOSCOMPUESTOS QUIMICOSVALORES

FsicosLuz2,000 4,000 lux

Temperatura15 22C

Salinidad0.37

pH7 9

Redox

NutritivosCCO2CO3g/100 ml

O, HO2H2Og/100 ml

NN2NH4+ NO3g/100 ml

PPO4g/100 ml

SSO4g/100 ml

Na, K, Ca, MgSalesg/100 ml

Fe, Zn, Mn, B, Br, SiSalesmg/100 ml

Cu, Co, Cl, I, Sr, Rb, Al, etSalesg/100 ml

VitaminasB12, tiamina, biotinag/100 ml

En esta tabla se exponen los requerimientos principales de los cultivos de microalgas y sus valores aproximados. En cada caso habr que estudiar los reqerimientos particulares de la especie y de la variedad que se vaya a cultivar en las condiciones concretas de cultivo que se van a utilizar, por lo que estos datos son slo orientacin (Kinne, 1979).El fotoperodo es un factor que regula la divisin celular, en diatomeas la reproduccin asexual (divisin) ocurre durante el perodo de luz y ste es acelerado bajo iluminacin continua. En contraste las especies formadoras de auxosporas (sporas sexuales), dan lugar a clulas del mismo tamao y sto ocurre en el perodo de obscuridad. Por lo tanto, el perodo de iluminacin puede ajustarse de acuerdo a los objetivos del cultivo: el fotoperodo continuo (horas de iluminacin prolongada) produce crecimientos rpidos, un fotoperodo con horas de luz y obscuridad semejante al fotoperodo solar mantiene un crecimiente normal y saludable.En la Table 7 se muestran las caractersticas de algunas de las especies de microalgas unicelulares utilizadas en acuacultura para la nutricin de moluscos y crustceos.Adems del control de los parmetros antes mencionados es necesario considerar que para el establecimiento de un sistema de produccin de alimento vivo es importante el dominio de las tcnicas de aislamiento, purificacin y mantenimiento de cepas, as como el conocimiento de la fisiologa, ciclo de vida, bioqumica, etc. de las especies para determinar su factibilidad de cultivo y sobre todo su contenido nutricional para poder llevarse a niveles masivos de produccin para fines acuaculturales. La Tabla 8 muestra algunos de los principales requerimientos de los cultivos de microalgas.2. MEDIOS DE CULTIVOSe han desarrollado diferentes medios para el cultivo de microalgas que van desde las frmulas para enriquecer el agua de mar natural, hasta el uso de medios artificiales que permitan resultados constantes en contraste con los resultados tan variables que brinda el uso del agua de mar natural que entre otros factores depende del lugar donde se colecta sta, y el tiempo de almacenamiento de la misma.Los medios artificiales se usan principalmente para fines experimentales, ya que como se ha mencionado, brinda resultados constantes, aunque existen algunas especies que no crecen en medios artificiales por factores desconocidos que afectan su crecimiento, las principales frmulas utilizadas van desde el agua de Miguel, que data de 1910, desarrollada por Allen-Nelson; el medio de End-Schereiber de 1934, hasta frmulas especficas para familias como la frmula del Laboratorio Haskins de Nueva York para diatomeas, Provasoliet al., 1975; Matthiesen & Thorner, 1966; McIachlan, 1973; Guillard F., 1973; Droop, 1975, 1979; Schoene, 1982, etc. Las principales formulaciones de los medios de cultivo, tanto de mantenimiento de cepas como de produccin masiva (minerales, enriquecidos y orgnicos), se describen desde la Tabla 9 hasta la Tabla 16.El fitoplancton se desarrolla y multiplica en relacin de las condiciones fisicoqumicas del medio. En trminos generales son los macronutrientes o factores limitantes del crecimiento el carbono, Nitrgeno, Fsforo, Silicio, Magnesio, Potasio y Calcio, que se requieren en cantidades relativamente grandes, mientras que los llamados micronutrientes (Fierro, Manganeso, Cobre, Zinc, Sodio, Molibdeno, Cloro y Cobalto) se necesitan en menores cantidades.Existen otros medios que incluyen en su composicin sustancias orgnicas (vitaminas, aminocidos) necesarios para aquellas especies de microalgas Auxtrofas, es decir que no sintetizan por medio de la fotosntesis este tipo de compuestos y resultan factores que pueden limitar su crecimiento; tal es el caso de Platimonas, Chrysophytas y algunas Bacillariophyceas.

TABLA 9. MEDIO CHU 10 (MODIFICADO POR GERLOFF)(0. UMEBAYASHI, 1975)

(Recomendado para aislamiento de microalgas de hbitats oligotrficos y eutrficos)

Ca(NO3)20.04%

K2HPO40.01%

Na2CO30.02%

MgSO4.7H2O0.025%

Na2SiO30.025%

Citrato de Fierro Amoniacal0.005%

NOTA: Puede usarse para medio solidificado

Agar-Agar1.0%

TABLA 10. MEDIO ENRIQUECIDO

MEDIO MIGUEL (ALLEN-NELSON, 1910)

Solucin A:KNO320. 2 g

H2O100 ml

Solucin B:Na2HPO412H2O4 g

CaCl26H2O4 g

HCl conc.2 ml

FeCl32 ml

H2O80 ml

Agregar 2 ml de la Solucin A y 1 ml de la Solucin B a un litro de agua de mar natural, y calentar a 70C por 20 minutos.

MEDIO ERD-SAHREIBER ENRIQUECIDO (FOYN, 1934a,b)

NaNO310 mg

Na2HPO412H2O2 mg

Extracto de suelo5 ml

Agua de mar100 ml

MEDIO ERD-SCHREIBER

*Agua de mar1 litro

Extracto de suelo50 ml

NaNO30.2 g

Na2HPO4.12H2O0.03 g

* Se recomienda usar el agua filtrada y pasteurizada,y adicionar los ingredientes.

TABLA 11. MEDIO DE YASHIMA (SISFFAA, 1964a)(Para cultivo masivo de cloroficeas marinas)

Sulfato de Amonio (para la agricultura 21%)100 g/t

Superfosfato de Calcio (para la agricultura 21%)15 g/t

Urea (para la agricultura 21%)15 g/t

Clewat 323050 g/t

Componentes de Clewat 32:

FeCl2(como fuente de Fe)0.385%

ZnCl2(como fuente de Zn)0.166%

MnCl2(como fuente de Mn)0.775%

CoCl2(como fuente de Co)0.017%

CuSO4(como fuente de Cu)0.007%

(NH4)6Mo7O24(como fuente de Mo)0.632%

H3BO3(como fuente de B)2.470%

EDTA0.005%

MEDIO DE YASHIMA MODIFICADO (HIRATA, 1975)

Medio de Yashima (en la misma concentracin)

Peptona50 g/t

Peptidasa0.005%

Diaminasa0.005%

(recomendado para cultivos axnicos)

TABLA 12. YANASE & IMAI (1968) PARAMonochrysis lutheri, Platymonassp.,Nitzschia closterium,Chaetoceros calcitrans

NaCl18 mgMetal Mix*30 ml

KC1600 mgFe (as Cl-)100 g

NaNO3500 mgTris1 g

MgSO4. 7H2O5 gVit.B123g

Ca (as Cl-)100 mgNa2SiO380 mg

K2HPO430 mgVitamin Mix1 ml

H2O1 l

* Mezcla de metales 100 ml, contanido: Na2EDTA, 100 mg; Fe, 1 mg; Zn, 0.5 mg; Mn, 4 mg;Co, 0.01 mg; Cu, 0.004 mg; B, 20 mg. Mezcla de vitaminas 50 ml, contenido: B12, 10 g; biotina, 50 g; B1, 5 mgTABLA 13. MEDIO DE GUILLARD & RHYTER (PARSONS & STRICKLAND, 1961)A. SOLUCIONES NUTRIENTES1. Disolver 0.08 gr de clorhidrato de CobaltoCoCl2.6H2Oy 0.8 gr de Sulfato de CobreCuSO4.5H2O; en 100 ml de H2O destilada.2. Aadir 1 ml de solucin A.1. a aproximadamente 800 ml de H2O destilada, que previamente se le ha adicionado:0.2 gr de Tricloruro FrricoFeCl3.6H2O

0.06 gr de Sulfato de ZincZnSo4.7H2O

0.12 gr de Sulfato de ManganesoMnSO4.H2O

0.03 gr de Molibdato de SodioNa2MoO4.2H2O

3. Aadir 1.2 gr de Etilenodiaminotetracetato Disdico (EDTA) diludo a cerca de 900 ml de H2O destilada.4. Ajustar el pH de la solucin con Hidrxido de SodioIN-Na(OH), hasta 7.5.5. Evitar la formacin de precipitado, el cual puede elevar la adicin de mucho alcali.6. Aadir 10 gr de Nitrato Potsico KNO3y 1.4 gr de Fosfato Dihidratado de PotasioKH2PO4.7. Diluir la solucin a 1 litro y en autoclave a menos de 15 libras de presin por 15 minutos.8. Guardar la solucin en botellas de vidrio en la obscuridad.B. SILICATO DE SODIO1. Disolver 10.5 gr deMetasilicato Pentahidratado de SodioNa2SiO3.5H2O 14 gr deNa2SiO3.9H2Oen 1 litro de agua destilada.2. Esterilizar la solucin por filtracin a travs de un filtro de vidrio.3. Guardarla en un envase de polipropileno esterilizado.C. ACIDO HIDROCLORHIDRICO1. Preparar una solucin 0.1N-HCL.2. Determinar por titulacin la cantidad de esta solucin necesaria para neutralizar 10 ml de la solucin B.2-Si ml de 0.IN-HCL han sido utilizadas para neutralizar 10 ml de solucin B.2, multiplicar por 100 y esta cantidad llevarla a 1 litro de H2O destilada.3. Esterilizar la solucin cida por filtracin a travs de un filtro de vidrio.4. Guardarlo en una botella de polipropileno esterilizado.D. SOLUCION DE VITAMINA1. Disolver 10 mg de Tiamina hidroclrica y 10 mg de Biotina en 100 ml de H2O destilada.2. Diluir 10 ml de solucin D.1 en 100 ml de H2O destilada.3. Esterilizar solucin D.2 pasndola a travs de un filtro de vidrio.4. Guardarla en porciones de 10 ml en tubos estriles de tapa enroscada a menos de 20C.TABLA 14. MEDIO DE GUILLAR F/2 (J. STEIN, 1979)Nutrientes MayoresSolucin Primaria

NaNo37.5% w/v

NaH2PO4.H2O0.5% w/v

NH4Cl2.65% w/v

Na2SIO3.9N2O3% w/v (calentar para disolver)

Usar un mililitro de estas soluciones por litro de agua de mar, para preparar el medio F/2. Sugerencia: Preparar el NaNO3junto con NaH2PO . H2O en 100 mililitros.Metales TrazaSolucin Primaria

CuSO4.5H2O0.98% w/v

ZnSO4.7H2O2.2% w/v

ZnCl21.05% w/v

CoCl2.6H2O1.0% w/v

MnCl2.4H2O18% w/v

Na2MnO4.2H2O0.63% w/v

Es conveniente hacer las soluciones primarias en forma individual.y con una concentracin menor de 106ms concentrada que en el medio F/2.Solucin Primaria de Metales TrazaA. Con Secuestrante Frrico (Cloruro Frrico):Disolver 5 gr del Secuestrante Frrico en 900 ml de agua destilada y aadir 1 ml de cada una de las soluciones primarias de metales traza preparados anteriormente; aforar a un litro y asegurar que el pH quede cerca de 4.5. Use 1 ml de esta solucin por cada litro de agua de mar para hacer el medio de cultivo. Agua de mar filtrada (5, 10, etc.) y de ser posible irradiada con UV.B. Con EDTA y Cloruro Frrico (FeCl.6H2O)Disuelva 3.15 g de FeCl.6H2O 4.36 de EDTA (Na2) en 900 ml de agua destilada, agregue 1 ml de cada una de las soluciones stock primarias de metales traza y afore a 1 litro, asegure un pH de 2.0.Use 1 ml de esta solucin por litro de agua de mar para preparar el medio f/2.Solucin Primaria de Vitaminas Solucin Primaria de Biotina: Se prepara a partir de cristales de Bl, disolver 10 mg de biotina en 96 ml de agua destilada. Haga esta solucin ligeramente cida para ser autoclavada y mantngase en un congelador. Solucin de Bitamina B12: A partir de Cyanocobalamina U.S. de 1000 mg/ ml solucin inyectable. Tomar 1 ml y aforarlo en 100 ml de agua destilada. La solucin se acidifica para ser autoclavada y se congela.Solucin Primaria de Vitaminas Tomar 1 m de la solucin primaria de Biotina y 0.1 ml de la solucin stock primaria de B12, aforar a 100 ml con agua destilada y aadir 20 mg de Tiamina HCl.Se pueden preparar ampolletas de 2, 5 10 ml y almacenarlas estriles (acidificas) en el congelador.Use ml de esta solucin por cada litro de agua de mar para preparar el medio f/2.Preparacin del Buffer TrisTome 50 g de Tris y disulvase en 200 ml de agua destilada y ajuste el pH a 7.2 en HCL. Use de 1 a 5 ml por litro de medio antes de la autoclave, ajustando el pH a 7.4 (recomendado usar 1 ml por litro cuando el pH del medio es 7.98.2).TABLA 15. MEDIO DE CULTIVO (AGUA DULCE)(Guillard,In: Stein, 1979)Guillard (comunicacin personal a J. Steinn, 1973. Handbook of phycological methods, Culture Methods and Growth Measurements. Cambridge at the University Press: 448 pp.a. Macronutrientes:

CaCl2.2H2O36.76 g/l

MgSO4.7H2O36.97 g/l

NaHCO312.60 g/l

K2HPO48.71 g/l

NaNO385.01 g/l

Na2SiO3.9H2O28.42 g/l

De esta solucin rotulada como a se obtiene 1 ml y se le adiciona a 1 litro de agua esterilizada.

b. Micronutrientes:

Na2EDTA4.36 g/l

FeCl3.6H2O3.15 g/l

CuSO4.5H2O0.01 g/l

ZnSO4.7H2O0.022 g/l

CoCl2.6H2O0.01 g/l

MnCl24H2O0.18 g/l

Na2MoO4.2H2O0.006 g/l

De esta solucin rotulada como b, se obtiene 1 ml y se le adiciona a 1 litro de agua esterilizada.

c. Vitaminas:

Thiamine. HCl0.1 mg/l

Biotin0.5 g/l

Cyanocobalamina0.5 g/l

De esta solucin rotulada como c, se obtiene 1 ml y se le adiciona a 1 litro de agua esterilizada.

d. Tris:

Tris (Hydroxymethyl)-Aminomethano50.g/200 ml H2O dest.

(Cuando el cultivo se encuentra axnico el tris puede reemplazarse por Glycylaglycine). De esta solucin rotulada como d, obtener 2 ml y adicionar al litro de agua esterilizada que se est preparando el cultivo. Una vez preparado el medio de cultivo, se debe hacer ajuste de pH a 7.2 con HCl cuidadsamente para no obtener el pH cido.

TABLA 16. MEDIO MET 44 (SCHONE & SCHONE, 1982)(Para microalgas marinas de la Familia Bacilarioficea)NaNO33.4 mg

Na2HPO4.12H2O0.925 mg

Na2SiO3.9H2O10.14 mg

Na2EDTA.2H2O0.803 mg

FeSO4.7H2O60.0 g

MnCl2.4H2O14.4 g

Vitamina B120.5 g

Biotina0.5 g

Tiamina-HCl0.5 g

Para enriquecer un litro de agua de mar

NOTA: La solucin stock de Fierro y Silicato debe de acidificarse un poco con una gota de Acido Sulfrico concentrado, y la solucin de EDTA debe acidificarse con Acido Clorhdrico.El EDTA puede ser adicionado antes que el Fierro.Para la produccin de microalgas a nivel comercial se usa el agua de mar enriquecida con fertilizantes agrcolas (Urea, Fosfato triple, Nitrato de Amonio, etc.) (Chu, 1942, y Tamiya, 1957; SISFFAA, 1964a) y tradicionalmente la fertilizacin de estanques con abonos orgnicos, en cultivos de especies herbvoras como las carpas.3. TECNICAS DE AISLAMIENTO Y PURIFICACIONMuchos mtodos se han desarrollado para obtener cultivos monoespecficos (de una sola especie) y axnicos (libres de contaminantes). A continuacin se brinda una breve descripcin de algunos de los principales mtodos que se utilizan para aislar y purificar microalgas (O. Umebayashi, 1975) (Fig. 1).1)Aislamiento Pipeteo capilar: Se utiliza para separar microalgas mayores de 10, mediante una pipeta construda con un tubo capilar, a travs del microscopio ptico se pesca las clulas y se separan en pequeas gotas de nutrientes colocados alrededor de una Caja de Petri o en portaobjetos escabados. Rayado de Placas de Agar: Se transfieren pequeas gotas de plancton con una asa de siembra, extendiendo por estras (rompiendo un poco el agar). Este agar se prepara con una solucin nutritiva para microalgas y con una relacin de 11.5% w/v de agar disuelto en el medio nutritivo, se incuba la placa bajo iluminacin a 1820. De este primer crecimiento se transfiere a tubos con agar inclinado sembrando por estras o bien, se transfiere a medios lquidos en subcultivos sucesivos para su purificacin, de tal manera que en cada dilucin se reduzca el nmero de organismos en una gota, es recomendable combinar la tcnica de diluciones con la de transferencia en placa de agar o tubo inclinado para obtenr cultivos clonales (de una sola colonia o clula) y poder establecer el cultivo monoespecfico. Despus de 10 das, pequeas colonias aparecen sobre la superficie del agar, que se pueden transferir mediante el Mtodo de Hocking o de la micropipeta a medios lquidos.2)PurificacinComo ya se mencion al describir las tnicas de aislamiento, estas mismas nos permiten purificar el ultivo a travs de las resiembras clonales sucesivas, pero adems es recomendable entre otros mtodos el uso de antibiticos para eliminar otros microorganismos, generalmente de tipo bacteriano que estn contaminando el cultivo de microalgas de nuestro inters. En el inciso 5 de este mismo captulo correspondiente a Mtodos de Esterilizacin se amplian las alternativas.3)Control BacteriolgicoPara determinar el desarrollo bacteriolgico realizamos lo siguiente:1. Preparacin del Medio de Zobell:

Trypticase1.0 gr

Extracto de levadura1.0 gr

Fosfato Frrico5 mg

Agar15.0 gr

Agua envejecida (3 meses)1 litro

pH = 7.0 7.2

Fig. 1a) Mtodo de filtracin a travs de una columna empacada con algodn.Fig. 1b) Aislamiento y purificacin de microalgas por el mtodo de diluciones sucesivas y subcultivos repetidos.

Fig. 1c) Mtodo de aislamiento y purificacin de microalgas en placa de agar.Fig. 1d) Aislamiento mediante micropipeta y el uso de microscopio.

Una vez preparado colocar en Cajas de Petri, una capa no muy gruesa. Someter a esterilizacin a 15 lbrs. de presin y 125C. Con una asa de Platino picar el agar con la muestra que se desea analizar y colocar a la luz y observando si hay crecimiento bacteriano.2. Si el cultivo presentara bacterias es aconsejable someter a la accin combinada de diferentes tipos de penicilina, por ejemplo:Penicilina sdica400 mg

Estreptomicina200 mg

Agua destilada10 c.c.

Filtrar en equipo estril, adicionar volmenes de 3.0, 2.0, 1.0, 0.5 y 0.25 que dan concentraciones de:Ejemplo:TUBO12345

ml3.02.01.00.50.25

Penicilina ug/ml12.0008.0004.0002.000500

Estreptomicina ug/ml8.0004.0002.0001.000250

4. DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE POBLACION DE LAS MICROALGASCuando el plancton es utilizado para alimentar larvas u organismos filtroalimentadores como los moluscos, el suministro constante y la concentracin de estos alimentos son factores que determinan la supervivencia y desarrollo de los organismos en cultivo. A continuacin se hace una descripcin breve de los mtodos que se utilizan para determinar el nmero de clulas presentes en una muestra de plancton.1)Hematocitmetro o Cmara de Neubaver (Fig. 2)Mediante una pipeta Pasteur se toma una muestra de plancton y se desliza en la cmara que previamente tiene adherido el cubreobjetos, se deja pasar 5~10 minutos para que la muestra se estabilice; se procede a contar mediante un contador de mano, en algunos casos es necesario diluir la muestra cuando la densidad es alta y tambin fijada cuando el plancton es mvil, siguiendo los siguientes pasos:1. Se toma un milmetro de la muestra.2. Se aade un mililitro de agua de mar filtrada ya preparada con formaldehido todo al 4%.3. Se deja reposar por tres minutos.4. La muestra se homogeniza con una Pipeta Pasteur.5. Se cuentan las clulas de cada una de las cmaras.Una vez que se tiene el promedio de clulas de las cmaras, el clculo total de clulas por mililitro se lleva a cabo de la siguiente manera:

Fig. 2a) Conteo celular en homatocmetro.

Fig. 2b) Cuadrantes de la cmara de conteo.a. Primero calcule el factor de dilucin

m = Muestra problema (ml)f = Agua de mar con formaldehidob. Se requiere tambin la profundidad del hematocmetro, la cual est incluida en el mismo en la parte inferior derecha.P.H. = Profundidad del Hematocmetroc. Todo el clculo se multiplica por 1,000 para convertir a mililitros.d. Se requiere el nmero promedio de clulas de la muestra problema.N.P. = Nmero promedio de clulas por mlCon todos los incisos anteriores se realiza el clculo de nmero de clulas de la muestra problema por ml y la frmula queda as:No. de Clulas = (F.D.) (P.H.) (1,000) (N.P.)2)Densidad OpticaMediante un espectrofotmetro se determina la concentracin celular de la muestra por densidad ptica (calibrando con anterioridad el aparato, siguiendo las instrucciones del manual correspondiente), se determina la transmitancia (Nm), que se extrapola con la recta patrn antes determinada que corresponda a la especie problema (se construye graficando transmitancia vs. num. de clulas/ml). As en la interseccin de la recta conociendo la concentracin (Nm) se puede calcular la cantidad de microalgas de la muestra problema. Por otro lado, conociendo la ecuacin de la recta de cada grfica, segn la especie, se determina directamente la concentracin de clulas de la muestra sustituyendo el valor d la transmitancia en esta ecuacin.3)Volumen CelularPor centrifugacin, se obtiene un paquete o pastilla celular que desechando el sobrenadante, puede ser pesado y determinado en unidades de peso W/v, la cantidad de clulas o biomasa de la muestra problema en peso hmedo o peso seco.4)Composicin QumicaEn algunos estudios se puede determinar la concentracin de clorofila A,B y otros pigmentos presentes en la muestra. Debe considerarse que la composicin qumica del fitoplancton vara de acuerdo al tipo de cultivo usado, medio nutritivo y otros factores por lo que es necesario realizar el estudio de la composicin qumica (anlisis proximal) de la especie de estudio en relacin al tipo de cultivo desarrollado.5. METODOS DE ESTERILIZACIONExisten diferentes mtodos para lograr las mejores condiciones de desarrollo de las microalgas, libres de microorganismos contaminantes, tanto del aire como del agua. A continuacin se describen brevemente los mtodos ms comnes de esterilizacin que varan en los resultados de eficiencia, costos y tiempo invertido.1)Esterilizacin QumicaUno de los mtodos ms comnes dentro de este tipo de esterilizacin, es el uso del Hipoclorito de Sodio (Cloro comercial), resulta ser de bajo costo y brinda buenos resultados para desinfectar recipientes de cultivo, material de cristalera y adems podemos esterilizar el agua de mar con la que preparamos el medio de cultivo, utilizando 50 mg de Tiosulfato de Sodio por cada 1 ml de Hipoclorito de Sodio usado; es decir, se utiliza 416 ml de Cloro comercial (6%) y se afora sta a 1,000 ml (mantenga esta solucin en la oscuridad); de esta solucin agregue 0.25 ml por litro de agua, deje reposar por 12 h y aada 0.1 ml de una solucin de Tiosulfato (sta se prepara con 248.1 gr de Tiosulfato, Na2S2O3.5H2O aforado a 1,000 ml), y posteriormente introduzca aereacin al recipiente de cultivo (carboy o garrafon) y djelo as por una hora. Una vez esterilizado de esta manera, agregue los nutrientes y vitaminas previamente esterilizados.Esterilizacin con FormolSe recomienda su uso en los casos en que exista una contaminacin en las instalaciones o laboratorio por hongos y otros microorganismos. Se utiliza una concentracin de 0.1% al 10% (no se utilice para material de cristalera o recipiente de cultivo).Solucin de Alcohol Etlico al 70%Se recomienda para material de cristal (pipeta, cajas de Petri, tubos de ensayo, etc.). Se pueden utilizar otro tipo de alcoholes (Isopropanol, o Propanol e incluso el Fenol, pero ste ltimo es muy txico).2)Esterilizacin FsicaEsterilizacin por Calor HmedoUtilizando difusores de vapor a una temperatura de 100~110C, se recomienda para estanques y tuberas de agua y de aire, destruye microorganismos vivos e incluso destruye esporas. Se recomienda utilizarlo por tres das consecutivos. Este mtodo recibe el nombre de Tindarizacin.AutoclaveSe recomienda para la esterilizacin de medios de cultivo, vitaminas, material de cristal. Tiene la desventaja del tiempo que se invierte y el volumen que se puede esterilizar.FiltracinSe utiliza para separar partculas orgnicas o microorganismos en los medios de cultivo o instalaciones del sistema de aereacin. Existen diferentes tipos de los que podemos mencionar: filtros milipore (membranas, vidrio, celulosa, etc), filtros de fibra (algodn, vidrio, materiales sintticos), filtros de tierra de diatomeas, geles de acrilamida (esferas de diferentes tamaos en micras), empaques de algodn y carbn activado, y finalmente existen unidades comerciales de esterilizacin con cartuchos sintticos (0.45, 3, 5, 20) etc.Esterilizacin por U.V.Los efectos de la irradiacin ultravioleta son bacteriostticos y fungiostticos en logitudes de onda menores de 500 NM (Jerlov, 1970). Se recomienda para estos fines las longitudes de onda de 240 a 280 NM las mximas eficiencias se obtienen cerca de los 254 NM (Kinne, 1976). Los rayos ultravioleta desinfectan el agua. El dato ms importante y preciso sobre un tratamiento con rayos U.V. es la dosis de U.V. (normalmente expresada en W seg/cm2) requerida para matar a un determinado porcentaje de la poblacin de organismos contaminantes. Un antecedente importante son las experiencias reportadas sobre la utilizacin de unidades de U.V. para desinfectar criaderos de peces y ostiones, cultivos de microalgas, agua de mar almecenada (Fig. 3 y Tabla 4) (Kinne, 1976; Wheaton, 1977; Aguirre, 1981; Torrentera & Franco, 1988).3)Criterios de Eficiencia para la Seleccin y Utilizacin de los Mtodos de Esterilizacin Mencionadosa. Mtodo Indirecto: Se analiza el estado de salud y las tasas de supervvencia de los organismos en cultivo.b. Mtodo Directo: Se calcula el porcentaje de reduccin de microorganismos, analizando el nmero de stos presentes en muestras no tratadas y el nmero de los mismos presentes en muestras obtenidas despus de la aplicacin del tratamiento de esterilizacin seleccionado. Esto se puede determinar mediante anlisis bacteriolgicos (mtodo standard en placa de agar); cuantificando el nmero de colonias presentes en la caja despus de haber inoculado 1 ml de cada muestra por un perodo de revisin de 24 h, 48 h, 96 h. Para muestras de agua marina se recomienda el Medio de Zobell que selecciona el crecimiento de bacterias marinas; para Coliformes totales se recomienda el Medio McConkey, entre otros. En las Figs. 3 y 4 se muestran resultados de diferentes mtodos de esterilizacin.6. EQUIPO E INSTALACIONESa. Sala o Laboratorio de Cultivo: Se recomienda para fines de mantenimiento de cepas, transferencias sucesivas de cultivos, crecimiento de cultivos en pequeos y medianos volmenes. Generalmente para fines de investigacin las siguientes caractersticas: Laboratorio con temperatura controlada 1820C. Paredes y pisos de azulejo en color blanco. Instalaciones para el cepario y cultivo intermedios con lmparas de luz blanca fra fluorescente (20W37W). Instalaciones tipo invernadero (ventanas de cristal o plstico con temperatura controlada).b. Cuarto de Siembra: Puede instalarse dentro del mismo laboratorio una cabina con campana de flujo laminar o bien una simple mesa de laboratorio con instalacin de gas para dos mecheros para la inoculacin en condiciones acpticas.c. Sala de Produccin: Para volmenes de 200 l o ms, se requieren recipientes de materiales plsticos no txicos y de preferencia transparentes para el desarrollo a nivel masivo de las diferentes especies del plancton. En este tipo de instalacin es recomendable el uso de la luz solar, pues el uso de la luz artificial es de muy alto costo y se require adems, de equipo para mantener la temperatura a 1820C. En zonas de clima templado para cultivos masivos se pueden desarrollar stos a la intemperie, cubriendo los recipientes en caso de lluvia. En la Figura 5 se muestra un ejemplo de instalaciones para cultivo masivo, utilizando la luz solar.

FIGURA 3a Promedlo de las Bocterlas viables formadoras de Colonla (C.F.U.) por mllmetro despues de diversos tratamientos. (Barroso, 1987).

TABLA 17. RESULTADOS REPORTADOS SOBRE EL USO DE ESTERILIZACION U.V. EN ACUACULTURA(TORRENTERA & FRANCO, 1988)

AUTOR (AO)FLWODENSIDAD DE U.V.% DE REDUOCIONTIPO DE CONTAMINANTEOBJETO DE INVESTIGACION

Okinamiet al., 1952?90 W/cm290BacteriasTratamiento de agua de mar.

Shelton and Green, 1954??ptimosBacteriasCultivos de almejas.

Kowobata y Harada, 1958?90 W/cm290BacteriasTramiento de agua de mar.

Kelly, 1961150 1t/min960 W/cm299.96BacteriasCultivos deCrasostrea Viroinica.

Wood, 196132 1t/min?100.00BacteriasSistemas de cultivo cerrado.

Herald,et al., 196232 1t/min?100.00BacteriasSistemas de cultivo cerrado.

Burrows y Combs, 1968??significativaBacteriasCultivo de Salmn.

Eagleton y Herald, 1968??ptimosBacteriasDesinfeccin de acuarios marinos.

Lasker y Vlymen, 1969The Fishery Oceanography Center al La Jolla, (USA)1000 1t/min?significativaBacteriasEsterilizacin de agua de mar.

Sanders y Fryer, 1972?215,500 W/seg/cm290 %BacteriasCultivo de peces.

Murchelano, 19753 1t/min?ptimosBacteriasCultivo de C.Crasostreagigas.

Kimura,et al., 19768.5 1t/min22,100 W seg/cm299.0BacteriasTratamiento de agua de mar.

Bullock y Stuckey, 19772 1t/min13,100 W seg/cm299.99BacteriasCultivo bivalvos.

Bonnefoy,et al., 1978?20,000 W seg/cm250.0Poblacin microbiana mezclada.Tratamiento de aguas negras.

Brown y Russo, 197932 1t/min30,000 W seg/cm2significativoBacteriasCultivos deCrasostrea virginica.

Aguirre, 19813.751 1t/min60.95 W seg/cm299.63BacteriasEsterilizacin de medios de cultivos continuos de microalgas.

Maisse,et al., 1981?10,000 W seg/cm290 %VirusSistema de recirculacin para peces.

Agratzek,et al., 1983?91,900 W seg/cm2?BacteriasSistema de recirculacin para peces.

Sako,et al., 19853 1 l/min161,600 W seg/cm299.9HongosTratamiento de aguas negras.

Sako,et al.., 198515 l/min32,300 W seg/cm2?VirusCultivo de peces marinos.

Sako,et al.., 198525 l/min19,400 W seg/cm2100BacteriasCultivo de peces marinos.

Torrentera y Franco, 19883.75 l/min140,059 W seg/cm2100 %BacteriasTratamiento de agua de mar almacenada.

7. TIPOS DE CULTIVO1. Cultivo EstticoDesarrollo del cultivo hasta fase de crecimiento exponencial y la utilizacin del volumen total del mismo. Generalmente el uso de estos cultivos es para fines de bioensayo o bien para transferencia a volmenes mayores (ver la Figura 6, que ilustra la secuencia del cultivo).2. Cultivo ContinuoDe acuerdo a Kubitschek (1970), un cultivo continuo es un sistema de flujo en el cual las clulas individuales estn suspendidas en un volumen constante en un estado de equilibrio dinmico, establecido por una remocin de cultivo y adicin de medio nutritivo por unidad de tiempo con tendencia al infinito. Se habla de una diferencia entre un cultivo semicontinuo y un cultivo continuo. Al parecer sto es incorrecto, ya que la diferencia estriba en el nmero de perodos de remocin del cultivo y adicin del medio nutritivo y en los sistemas continuos este perodo de remocin y adicin es generalmente automtico en aparatos llamados turbidostatos y Quimiostatos.Cuando se requiere de grandes cantidades de clulas a intervalos frecuentes para alimentar especies en cultivo (peces, crustceos, moluscos), los cultivos semicontinuos o continuos proveen un gran nmero con mayor consistencia en forma uniforme y constante. En estos cultivos es importante determinar la concentracin ptima de los nutrientes por unidad de tiempo en relacin a la tasa de dilucin o cosecha del cultivo. Cuando se establece el estadio de equilibrio del sistema, la produccin es mxima. En las Figuras 7 y 8 se muestran dos ejemplos de cultivo semicontinuo.3. Cultivo MasivoSe considera cultivo masivo a aquellos que se utilizan como alimento vivo de peces crustceos y moluscos y cuya produccin es a gran escala en tanques u otros recipientes de volumen no controlado.Existen muchas alternativas para la produccin de microalgas en cultivo masivo, desde la utilizacin de tanques de plstico, madera, concreto hasta los estanques rsticos, as como la utilizacin de fertilizantes minerales de tipo agrcola hasta una gran variedad de escretas de ganado como fuentes de nutrientes.En relacin a la utilizacin de luz artificial o natural, sta depender del tipo de infraestructura con que se cuente.El control de la temperatura ser necesario en relacin del tipo de microalga en cultivo y de la regin climtica en donde se establezca el mismo. En la Tabla 17 se muestran algunas alternativas de produccin en cultivo masivo de microalgas.

Fig. 4a) Esquema del ivnernadero de Wachapreague (USA). Cultivo masivo con temperatura controlada en invernadero con ventilador.

Fig. 4b) Cultivo masivo a la intemperie de algas unicelulares en tanques de fibra de vidrio (la temperatura es controlada por enfriadores sumergibles. La Joya, San Diego, U.S.A).(Agitar los recipientes 2 3 veces al da)Stock primario Obtenido de laboratorio (Cepario)

Inoculacin ascptica de plancton on agua esterilizada filtrada y enriquecida. El plancton permanece en contendores de stock. Crecimiento de 4 das sin aire.

Contenedor Cultivo intermedio

Garrafn de 20 its.

Contenedor de 200 its.

Inoculacin ascptica de un stock de cultivo de agua marina esterilizada en outoclave, filtrada y enriquecida. Crecimiento de 4 das. Flujo bajo de aire.

Cosecha o transferenciaInoculacin del garrafn de cultivo en agua marina filtrada, enriquecida e irradiada. Crecimiento de 2 das. Flujo bajo de aire.

Fig. 5) Secuencia de cultivo en sistema esttico. Cuando se ha alcanzado una densidad ptima de clulas, se utiliza todo el cultivo como inculo de la siguiente fase.

Fig. 6) Cultivo semicontinuo (R. Ukeles, en Stein, 1979). Esquematizacin diagramtica de un cultivo semicontinuo (1), cilindro de CO2, (2) botella colectora de cultivo, (3) cmara de llenado ascptico, (4) flujmetro de gas, (5) filtro de aire, (6) regulador de presin, (7) compresor de aire, (8) salida de gas, (9) campana de llenado ascptico sobre el inoculador, (10) sifn de cosecha, (11) vlvula de aguja para regular la presin del gas, (12) entrada de gas con filtros de algodn y difusores de aire, (13) regulador de voltaje, (14) unidad de crecimiento, (15) matraz Fernbach con inculo.

FIG. 7) Cultivo semicontinuo (Cceres, 1979; Aguirre, 1981). Sistama de cultivo semicontinuo deTetraselmis suecicausando medio de cultivo esterilizado con autoclave. A) Reserva de medio de cultivo (20 1); B) Sifn para el medio de cultivo; C) Escape de aire; D) Recipiente de cultivo (bolsa de plstico); E) Dosificador de aire; F) Filtro de aire; G) Sifn de cosecha; H) Recipiente de cosecha.8. MODELOS DE PRODUCCIONAlrededor de 1960 se inici la modelacin de los cultivos continuos con bacterias (Fencl, 1966), basados en la teora bsica desarrollada por Monod (1950). En relacin a estas teoras matemticas se han desarrollado numerosos trabajos con microalgas bajo el sistema de cultivo continuo, con diferentes fines de estudios: bioqumicos, fisiolgicos, nutricionales, etc., como es el explorar los mecanismos de limitacin de nutrientes (Droop, 1966; Caperon, 1968).Ahora se llevan a cabo numerosos trabajos con microalgas en sistemas de cultivo continuo con el objeto de determinar la mayor produccin posible (Droop, 1975; Ukeles, 1973; Canzonier & Brunetti, 1975; Cceres, 1979; Aguirre, 1981; Pares & Leyva, 1982; Torrentera, 1983). Estos trabajos tambin han contribuido en la implementacin de sistemas de cultivo, algunos muy complejos usados para estudiar la fisiologa y bioqumica de las microalgas en condiciones axnicas, otros menos sofisticados para producir las microalgas y as utilizarlas como alimento de invertebrados marinos y larvas de peces.Algunos de estos modelos se construyen con los datos de densidad (No. de cl/ml) u otros tipos de medicin, como la densidad ptica (Nm), en relacin a las tasas de dilucin (volumen/da). En el caso del Modelo de Monod (1950), la relacin entre la densidad y la dilucin describe una curva exponencial negativa, mientras que el Modelo de Droop (1966) asume esta relacin como lineal. En ambos casos la produccin se describe como una parbola simtrica (Droop, 1966) o asimtrica (Monod, 1950). En las Figuras 9, 10 y ll se muestran tres ejemplos de modelos de produccin de tipo parablico en donde el punto de inflexin de la curva describe la produccin mxima sostenible en la tasa de dilucin ptima para tres diferentes especies de microalgas en sistemas de cultivo semicontinuo.TABLA 18. ALTERNATIVAS DE PRODUCCION A GRAN ESCALA DEMICROALGAS PARA ALIMENTACION EN ACUICULTURA

ALTERNATIVAS(granjas que las utilizan)VENTAJASINCONVENIENTES

Produccin controlada en escala pequea (Conwy) 1010clulas*/daControl de las especies de algas A pequea escala no es caroLuz artificial

Produccin controlada en escala media (Horn-Point & Ribadeo) 101112clulas/daControl de las especies de algasLuz artificial Generalmente caro

Produccin controlada y masiva (Lewes) en invernadero 1013clulas/daControl de las especies de algas Aprovechamiento de la luz solarGeneralmente caro

Florecimiento natural en invernadero (Wachapreague) 1013clulas/daGeneralmente barato, poca mano de obra, produccin masiva, aprovechamiento de la luz solarControl limitado

Florecimiento natural en piscina con aguas de desecho (Woods Hole) 1014clulas/daGeneralmente barato, aprovechamiento de nutrientes, aprovechamiento de la luz solarControl limitado sobre las especies de algas

Conwy (Inglaterra): 5106Ostreade 0.3 cm/aoWachapreague (Virginia, USA): 200106almejas de 0.5 cm/aoRibadeo (Lugo, Espaa): 3106Ostreade 1 cm/aoHorn-Point (Maryland, USA): 15106Crassostreade 1 cm/aoLewes (Delaware USA): 5103Crassostreade 6 cm/aoWoods-Hole (Massachusetts, USA): 2103Crassostreade 6 cm/ao* Clulas (Tetraselmisequivalentes)

FIG. 8a) Relacin entre la densidad y la dilucin para un cultivo semicontinuo deTetraselmis suecica, donde se muestran las medias de los valores obtenidos con los lmites de confianza al 95% de una distribucin normal. La relacin se obtiene de acuerdo al Modelo de Monod (1950). Aguirre, 1981.

FIG. 8b) Relacin entre la produccin y la dilucin en el cultivo semicontinuo deTetraselmis suecica. La dilucin ptima se encuentra en el punto de inflexin de la curva.

FIG. 9a) Relacin entre la densidad y la dilucin para un cultivo semicontinuo deIsochrysis galbana, donde se muestran las medias de los valores obtenidos con los lmites de confianza al 95% de una distribucin normal. La relacin se obtiene de acuerdo al Modelo de Monod (1950) (Pares & Leyva, 1987).

FIG. 9b) Relacin entre la produccin y la dilucin en el cultivo semicontinuo deIsochrysis galbena. La dilucin ptima se encuentra en el punto de inflexin de la curva (Pares & Leyva, 1982).

FIG. 10a) Modelo de Droop (1966) que asume la distribucin de los datos en forma lineal de la densidad (X) deChlorella saccharophilaen funcin de la tasa de dilucin (D) (Torrentera, 1983).

FIG. 10b) Modelo de produccin de Droop, paraChlorella saccharophilabasado en los datos de la regresin lineal (Torrentera, 1983).