Phenotypic evolution in microalgae: a dramatic morphological shift in Dictyosphaerium chlorelloides (Chlorophyta) after exposure to TNT

Phenotypic evolution in microalgae: a dramatic morphological shift in Dictyosphaerium chlorelloides (Chlorophyta) after exposure to TNT. The occurrence of rapid morphological evolution in the microalga Dictyosphaerium chlorelloides (Chlorophyta) was induced after exposure of the wild strains of the alga to the potent algal poison 2,4,6-trinitrotoluene (TNT). After exposing a wildtype population (consisted of representative spherical-ellipsoidal cells) to doses of TNT that were lethal for most of the cells, a TNT-resistant spindle-shaped mutant was able to proliferate. This spindleshaped mutant appeared spontaneously by rare mutations before the selective treatment: in deed, it was already present in the wild population. The frequency of the mutants within the ancestral population seemed to be determined by the balance between the rate of accumulation by recurrent mutation and the rate of elimination by selection (ranging 10-102 spindle-shaped mutants per 106 cells). We hypothesize that clone selection could take place in asexual populations of microalgae by selection of rare, pre-selective genotypes, driven by a drastic selective pressure subsequent to a catastrophic environmental changeEvolucion fenotípica en microalgas: un cambio morfológico espectacular en Dictyosphaerium chlorelloides (Chlorophyta) tras la exposición a TNT. Un cambio morfológico muy rápido tiene lugar en Dictyosphaerium chlorelloides (Chlorophyta) tras la exposición de cepas salvajes al potente alguicida 2,4,6 trinitrotolueno (TNT). Las cepas salvajes, sensibles al TNT, tienen una morfología típica esférico-elipsoidal. Tras exponer dichas cepas a dosis letales de TNT, solamente sobreviven células resistentes al tóxico cuya silueta es fusiforme. Estos resistentes fusiformes aparecen como consecuencia de mutaciones espontáneas que tienen lugar antes de exponer las cepas salvajes al agente selectivo (TNT): es decir, las células fusiformes estaban presentes en la población salvaje. La frecuencia de mutantes fusiformes en las poblaciones salvajes está definida por el equilibrio entre la tasa de acumulación de mutantes y la tasa en que son eliminados por tener una eficiencia biológica menor (10-102 mutantes fusiformes por 106 células salvajes). Se propone que la selección de clones podría ser un mecanismo de evolución adaptativa en poblaciones de microalgas asexuales. Este evento opera mediante la selección de genotipos pre-selectivos que aparecen como consecuencia del incremento de la presión de selección como fruto de eventos catastróficos en el medio ambient

Biotecnología de microalgas. Producción de biodiésel

Debido a la situación planteada actualmente como consecuencia del agotamiento de los combustibles fósiles, el aumento del precio del petróleo o la creciente preocupación ambiental, se demanda urgentemente la búsqueda de fuentes de energía alternativas basadas en procesos sostenibles, renovables y respetuosos con el medio ambiente. En este contexto, la producción de biodiésel resulta ser una de las alternativas que ofrece mejores expectativas. Durante este trabajo se revisan las vías existentes para la producción de biodiésel por transesterificación catalítica. Además se tratará de llevar a cabo el diseño y evaluación de la propuesta de instalación de una planta para producción de biodiesel a partir de la transesterificación de aceites procedentes de la microalga Nannochloropsis en un medio con catalizador ácido (ácido sulfúrico 98%) mediante el uso del simulador Super Pro Designer. Se abordará la evaluación de diversos aspectos económicos del proceso con el fin de determinar la rentabilidad del mismo bajo distintas condiciones

Essay for assessing the toxicity of emerging pollutants through the study of the filtration rate of Corbicula fluminea (Müller, 1774)

[Resumen]: La presencia de contaminantes emergentes en el medio ambiente, tiene consecuencias perjudiciales para nuestros ecosistemas y efectos negativos sobre la salud humana y animal. Esto ha llevado a la búsqueda de nuevos métodos de evaluación de su toxicidad, como el uso de organismos indicadores de sus efectos. En este estudio se utiliza un bivalvo, Corbicula fluminea, para evaluar la potencial toxicidad y posibles efectos, sobre la misma, de la exposición a diferentes concentraciones de dos contaminantes emergentes en agua dulce, florfenicol (2´5, 5, 7´5 μg/L) y bisfenol A (30, 60 y 90 μg/L). Para ello se realizó un ensayo de filtración durante 2h, utilizando la microalga Chlamydomonas reinhardtii. Los resultados muestran que el FLC no presenta efectos aparentes sobre la actividad de filtración ni sobre la salud de C. fluminea, al contrario que el BPA, que si presenta un efecto negativo sobre la tasa de filtración de los ejemplares y causa mortalidad, siendo estos efectos más notables a concentraciones mayores. Los resultados obtenidos sugieren que la tasa de filtración en C. fluminea podría ser un buen indicador de la toxicidad de contaminantes emergentes.[Resumo]: A presenza de contaminantes emerxentes no medio ambiente, teñen consecuencias prexudiciais para o noso ecosistema e efectos negativos sobre a saúde human e animal. Isto levou à procura de novos métodos de avaliación toxicolóxica, coma o uso de organismos indicadores dos seus efectos. No noso estudo emprégase un bivalvo, Corbicula fluminea, para avaliar a potencial toxicidade e os posibles efectos, sobre a mesma, da exposición de diferentes concentracións de dous contaminantes emerxentes en auga doce, florfenicol (2´5, 5, 7´5 μg/L) e bisfenol A (30, 60 y 90 μg/L). Para isto realizouse un ensaio de filtración durante 2h, utilizando a microalga Chlamydomonas reinhardtii. Determinouse como o FLC non presenta efectos aparentes sobre a actividade da filtración nin sobre a saúde de C. fluminea, ao contrario que o BPA, que si presenta un efecto negativo sobre la taxa de filtración dos exemplares e causa mortalidad, sendo estos efectos mais notables a concentracions maiores. Os resultados obtidos suxiren que a taxa de filtración en C. fluminea poderia ser un bo indicador da toxicidade de contaminantes emerxentes.[Abstract]: The presence of emergent pollutants in the environment has damaging consequences for our ecosystems, as well as negative effects on human and animal health. This has led to finding new methods for evaluating its toxicity, such as the use of indicator organisms for its effects. In this study a bivalve, Corbicula fluminea, is used in order to evaluate potential toxicity and its possible effects caused by the exposure to different concentrations of two emergent pollutants, Florfenicol (2´5, 5, 7´5 μg/L) and Bisphenol A (30, 60 y 90 μg/L). To do this, a filtration test was performed over 2 hours, using the Chlamydomonas reinhardtii microalgae. Results show that FFC does not show visible effects on either filtration or health on the C. fluminea, in contrast with BPA, which does show a negative effect on the filtration rate on the specimens and causes mortality. These effects are more significant the bigger the concentrations are. The results obtained suggest that the filtration rateTraballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2018/201

Uso de microalgas inmovilizadas en biofilm para tratamiento de aguas residuales

Los sistemas desarrollados para el cultivo de las microalgas pueden clasificarse en dos grandes grupos, en función de la forma de desarrollo de las poblaciones algales: cultivos en suspensión y cultivos inmovilizados. A su vez, ambos sistemas de cultivo pueden ser abiertos o cerrados, según que las microalgas y el medio de cultivo estén en contacto directo con el aire atmosférico o no. Los cultivos de microalgas inmovilizadas en una superficie que actúa de soporte, forman un 'biofilm' contínuo sobre dicha superficie formando un ecosistema específico de agregación denominado 'biofilm', normalmente constituido por varias especies, incluyendo bacterias, aunque puede haber alguna predominante. Las principales ventajas que tienen los fotobior reactores de biofilm sobre los de células suspendidas son: a) Facilidad para la cosecha, b) Mayor concentración por unidad de volumen de medio, c) reducción o ausencia de células en el efluente, d) reducción en la necesidad de energía y e) mayor eficiencia en el empleo de la radiación recibida por unidad de superficie de suelo. El uso de fotobiorreactores abiertos de microalgas inmovilizadas es relativamente reciente, dirigiéndose los desarrollos en dos direcciones: una que considera el soporte del biofilm fijo, siendo el medio acuoso el que se mueve sobre él y otra que considera el soporte del biofilm móvil en un medio acuático estático o de lento movimiento. Al primero de los tipos pertenece el fotobiorreactor laminar desarrollado por el Grupo de Agroenergética de la UPM (GA-UPM) (patente ES 2 347 515 B2 ), especialmente concebido para la captación del CO2 procedente de emisiones y para la producción de biomasa algal. Otro desarrollo del GA-UPM perteneciente al segundo tipo ha sido un fotobiorreactor de biodisco de eje flotante, que elimina los inconvenientes de los contactores de biodisco tradicionales, ya que no necesita cojinetes de apoyo ni eje rígido y al estar dotado de un propulsor hidrobárico consume muy poca energía, sin limitación técnica en cuanto a la longitud total del eje. (Modelo de Utilidad ES 1 099 707 U). Este fotobiorreactor está especialmente diseñado para la eliminación de nutrientes (N y P) de los efluentes del secundario de las EDAR y también puede utilizarse como un contactor tradicional de biodiscos para eliminación de la materia orgánica de las aguas residuales con indudables ventajas de reducción de costes de instalación y funcionamiento

Cultivo da microalga Nannochloropsis oculata em batelada alimentada

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Agrárias. Curso de Engenharia de Aquicultura.No presente trabalho foi desenvolvido um estudo de comparação entre dois meios de cultura (Guillard f/2 e LCA-AM) e dois métodos de cultivo (Batelada Simples e Batelada Alimentada) da microalga Nannochloropsis oculata. Foram realizados quatro tratamentos com três repetições, totalizando 12 unidades experimentais com um volume útil de 2.000 mL cada e mantidas a uma temperatura de 23 ± 0,5°C. O estudo contou com duas etapas de pré-condição de cultivo: experimento de curva PxI e período de aclimatação das microalgas. A biomassa inicial do cultivo foi de 200 mg/L. A cada três dias foram analisados valores de: densidade celular (cel x 104/mL), biomassa (g/L em peso seco), clorofila a (mg/g), carotenoides totais (mg/g), nitrato (µM), turbidez (NTU), salinidade e pH. A cada dois dias foi realizada a reposição dos nutrientes nas culturas em batelada alimentada. Em 31 dias de cultivo a maior biomassa alcançada foi de 7,2 ± 1,1 g/L no tratamento de Batelada Alimentada com o emprego do meio de cultura LCA-AM. Sendo assim, o método de cultivo em batelada alimentada utilizando o meio de cultura LCA-AM ocasionaram maior crescimento da microalga N. oculata

Microalgas para biodiesel: desarrollo de un método de transformación genética para Scenedemus almeriensis, una especie con potencial industrial

El progresivo agotamiento de las reservas de combustibles fósiles está promoviendo la búsqueda de fuentes alternativas renovables. El biodiesel �diésel producido a partir de los aceites vegetales, fundamentalmente� se presenta como una de las alternativas más claras. Pero cubrir las demandas de biodiesel exclusivamente a partir de las plantas cultivadas plantearía graves problemas y, según se calcula, sería insuficiente. Las microalgas se sugieren como solución necesaria, libre además de los problemas anejos a las plantas. Pero el aceite de microalgas es, actualmente, extraordinariamente caro de producir. Para abaratar esta materia prima los expertos recomiendan modificar genéticamente las microalgas prometedoras lo que sólo será posible desarrollando métodos de transformación genética. En este trabajo se describe el desarrollo de un método eficiente de transformación genética para Scenedesmus almeriensis vía Agrobacterium tumefaciens y se discute su aplicabilidad más allá del biodiesel mediante el uso de S. almeriensis como biofactoría