Investigacion Bioprocesos

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    Para obtener buenos resultados las condiciones de cultivo deben de ser rigurosas,prestando atención a los siguientes procesos:

    • las manipulaciones han de ser estériles para evitar la invasión por losorganismos y guardar una sola especie de alga por cultivo.

    • El agua de mar será de buena calidad y estará esterilizada por la filtración opor calor. Se enri uecerá con la ayuda de un medio ue contenga loselementos necesarios para el desarrollo de las algas, principalmentenitratos y fosfatos, silicatos en el caso de las diatomeas pero también boro,hierro, magnesio, diversos oligoelementos y vitaminas !" y !"#.

    • $ntensidad lum%nica suficiente &'.((( a ).((( luz*• +emperatura constante optima, para la especie a cultivar &" -#( /*.• 0abrá el aporte de gas carbónico para reemplazar el utilizado por las algas

    en el agua de mar, 1ugando además un papel preponderante en el e uilibriodel p0.

    http:22333.fundame.org2cientificas2pdfs2acuicultura24cui5capitulo 5(".pdf

    Porqué esterilizar con lejía y cómo neutralizarla

    En m uchas o casiones n os ve mos e n la n ecesidad d e tener que e sterilizarrecipientes o medios de cultivo para evitar contaminaciones indeseadas. Tal es elcaso por ejemplo del cultivo de microalgas, en el que es e sencial mantener unascondiciones d e asepsia previas a la inoculación. Para el acionado que mantieneuna p equeña instalación n o s uele s er viable o accesible e l uso d e m étodos d eesterilización como autoclaves u óxido de etileno, bien por su precio, por elespacio que ocupan o por su peligrosidad. En estos ca sos, el uso de lejía(hipoclorito de sodio, NaClO) es u na magníca solución siempre que tengamosuna manera de neutralizarla una vez h echa la esterilización. Y la tenemos.

    Para neutralizar la lejía, disponemos d el tiosulfato de sodio (Na 2S 2O 3), unamolécula que reacciona con el hipoclorito de sodio neutralizando la capacidadoxidante del cloro y convirtiéndolo en ión cloruro (Cl-) inócuo. El tiosulfato loencontraremos fácilmente e n s u forma s alina ( penta)hidratada ( Na 2S 2O 3 + 5H 2O).

    http://www.fundame.org/cientificas/pdfs/acuicultura/Acui_capitulo9_01.pdfhttp://www.fundame.org/cientificas/pdfs/acuicultura/Acui_capitulo9_01.pdf

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    El tiosulfato neutraliza una cantidad variable delejía, según el pH de la disolución

    La cantidad de tiosulfato necesaria para neutralizar una determinada cantidad de

    hipoclorito (lo que en química se llama la “estequiometría de la reacción”) esvariable, dependiendo de varios f actores d e la disolución en la que se produzca, ysiendo el más importante el pH de la m isma. La e cuación habitual de la reacciónes:

    4 NaClO + Na 2S 2O 3 + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na 2SO 4 + H 2O

    con una proporción de 4 moléculas d e hipoclorito por cada m olécula d e t iosulfato(aprox. 2 mg de C l 2 por cada mg de N a 2S 2O 3). Pero e sta e cuación s ólo s e cu mplepara c ondiciones d e d isolución m uy alcalinas ( pH>11). A pH entre 7 -9 (máscercano al del agua marina) la proporción entre ambos r eactivos ca mbia,empezando a p redominar la reacción:

    HOCl/NaOCl + Na 2S 2O 3 → Na 2SO 4 + S + HCl

    con una proporción de 1 moléculas d e hipoclorito por cada m olécula d e t iosulfato(aprox. 1 mg de C l 2 por cada 2 m g de N a 2S 2O 3). Finalmente, si la disolución tiene

    un pH ácido a neutro (entre 4-7) vuelve a cambiar el tipo de reacción:

    HOCl/NaOCl + 2Na 2S 2O 3 → Na 2S 4O 6 + NaCl + NaOH

    con una proporción de 1 moléculas de hipoclorito por cada 2 moléculas d etiosulfato (aprox. 1 mg de Cl 2 por cada 4 m g de N a 2S 2O 3).

    ómo preparar una disolución de tiosulfato para la

    pr!ctica diaria con lejía domésticaPara la esterilización en nuestros c ultivos p odemos u tilizar lejía de uso doméstico,que indique en la etiqueta que es “Apta para la desinfección del agua de bebida”.Esto nos a segurará que no contiene otros a ditivos m ás q ue hipoclorito de sodio yuna p equeña ca ntidad de so sa c áustica e stabilizante. Las m arcas do mésticassuelen tener una concentración de cloro activo a la salida de fábrica de entre 35-

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    45 g/l. Tras c ierto tiempo de almacenamiento, debido al calor y a la lentadescomposición de la lejía, suele llegarnos con algo menos d e concentración. Porello tomaremos co mo cifra orientativa y a proximada 35 g/l, o lo que es l o mismo 35mg/ml de cloro activo.

    Basados e n las r eacciones a ntes d escritas, y e n los r angos ú tiles d e cloraciónaprendidos c omo fruto de nuestra experiencia, hemos d esarrollado una disoluciónneutralizadora m uy có moda de usar y e caz. La d isolución n eutralizadora detiosulfato de sodio la haremos por ejemplo en un envase de unos 3 00 ml (sirve porejemplo una botella de agua mineral bien aclarada). Nos h arán falta unos 2 00 mlde agua destilada y 2 0 g de tiosulfato de sodio pentahidratado (Na 2S 2O 3 + 5H 2O) enforma cristalina. Nos ve ndrá muy bien una probeta graduada para marcar en labotella el nivel de los 2 00 ml.Procederemos com o sigue:

    medimos 2 00ml de a gua d e g rifo en la p robeta y l os e chamos en la b otellapreviamente va cía.

    marcamos con rotulador permanente la línea de nivel que alcanza el aguaen la botella, y t iramos e l agua de grifo.

    añadimos los 2 0 g de tiosulfato y e nrasamos co n agua d estilada hasta lamarca d e los 2 00ml que h icimos an teriormente.

    si tenemos u na pequeña ca ntidad de ca rbonato de so dio (Na 2CO 3) a mano,podemos a ñadir una p equeña cantidad (como e l tamaño de u na lenteja) a ladisolución para aumentar su estabilidad a largo plazo.

    agitamos s uavemente durante unos se gundos, disolviéndose el tiosulfatosin dicultad.

    guardamos e n e l frigoríco, a oscuras.

    Esta disolución tiene una concentración de tiosulfato pensada para facilitar el usocotidiano de la misma sin necesidad de complicados cá lculos. Usarla es t ansencillo c omo s igue:

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    cuando la disolución en la que hayamos a ñadido la lejía sea alcalina (p.ej.en agua salada con pH entre 8-9), añadiremos 1 ml de la disolución neutralizadorapor cada 1 ml de lejía utilizada;

    cuando la disolución en la que queramos n eutralizar la lejía sea ácida oneutra (p.ej. en agua dulce con pH entre 4-7,5), añadiremos 2 ml de la disoluciónneutralizadora por cada 1 ml de lejía utilizada.

    Hay que tener en cuenta que si añadimos un exceso de tiosulfato respecto de lacantidad de lejía añadida, se produce dióxido de azufre (SO 2), y notaremos uncaracterístico olor a “huevos p odridos”. Esto no es m alo si es e n poca cantidad, yde hecho es u n mecanismo de se guridad co n e l que sab remos q ue toda la lejía h asido n eutralizada ( si no huele n ada, o h uele u n p oco a cloro, es q ue n os h emos

    quedado un poco justos y t endremos q ue añadir un poco m ás d isolución detiosulfato). Conviene no añadir un exceso muy g rande de tiosulfato, primero por nogastarlo innecesariamente, y se gundo porque puede acidicar la disolución ydisminuir el oxígeno de la misma.

    Ejemplo de cloración y descloración cotidiana demedio de cultivo de microalgas con lejía y tiosulfato

    Cultivamos n uestras m icroalgas e n bidones d e 5 litros. Normalmente los l lenamoscon 4-4,5 litros d e medio de cultivo, dejando una pequeña cámara de aire superior.

    El medio de cultivo lo esterilizamos g eneralmente con 2 ml de lejía doméstica porcada bidón de 4 litros. Para ello lo llenamos d e medio de cultivo, añadimos l a lejíacon una p ipeta, cerramos b ien, agitamos fuertemente u nos seg undos y l o dejamos10 minutos d e pie y 10 minutos t umbado (para q ue s e e sterilice bien la z ona de laboca-tapón). En ese lapso de tiempo las p osibles m icroalgas co ntaminantes y l apráctica totalidad de los gé rmenes mueren. Se puede dejar un poco m ás si se

    desea por precaución.

    A continuación abrimos e l bidón y, con una pipeta estéril, tomamos 2 ml dedisolución neutralizadora (si es c ultivo de agua salada) o 4 ml (si es d e aguadulce). La añadimos, volvemos a cerrar y ag itamos fuertemente u nos seg undos.

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    Dejamos r eposar 10 minutos. El medio de cultivo está estéril y listo para serutilizado.

    http:22333.fishroom.es2blog2#("62"(2esterilizacion-de-medio-de-cultivo-de-

    microalgas-con-le1ia-y-tiosulfato-de-sodio2