Extracción de nutrientes desde cenizas de madera para el cultivo de microorganismos fotosintéticos con fines de restauración de suelos

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dc.contributor.advisorUndurraga Peralta, Daniel
dc.contributor.authorZúñiga Orozco, Álvaro Felipe Armando
dc.coverage.spatialValparaíso
dc.date.accessioned2025-04-24T14:18:03Z
dc.date.available2025-04-24T14:18:03Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractLos incendios forestales significan un retroceso sustancial en la sucesión ecológica de un ecosistema, debido a que la destrucción de la cobertura vegetal implica una exposición del suelo a procesos erosivos que amenazan su permanencia. Por ello se hacen necesarias estrategias para la recuperación de suelos como lo es la inoculación de cianobacterias fijadoras de nitrógeno en suelos degradados, dado que han demostrado su eficacia a largo plazo. Por otro lado, las cenizas de madera constituyen un residuo que se genera a gran escala y es descartado en su gran mayoría. Sin embargo, considerando su composición química contienen cantidades interesantes de micronutrientes, lo que transforma a este residuo en un candidato idóneo para ser aprovechado en el cultivo de cianobacterias. Con este trabajo se pretende evaluar estrategias de extracción de nutrientes desde cenizas de madera para la elaboración de medios de cultivo para cianobacterias fijadoras de nitrógeno. A tal efecto se ideó un procedimiento de extracción que constó de dos etapas: una acuosa (solo agua destilada) y otra ácida (usando una solución de HCl) donde se midieron los niveles de extracción de iones a distintas dosis de ácido/ceniza (meq H+/g ceniza) y tiempos de extracción. Posteriormente se diseñó un medio de cultivo considerando las concentraciones de nutrientes obtenidas en los extractos y la composición elemental de Anabaena cylindrica. Este medio de cultivo fue utilizado para el crecimiento de cianobacterias en un fotobiorreactor de placa angosta de 5 cm de recorrido de luz y una irradiancia de 200 μmol*m-2*s-1 (con ciclos de luz-oscuridad de 12:12) a temperatura promedio de 22°C. El cultivo de las cianobacterias se monitoreó midiendo su concentración, y rendimiento cuántico del fotosistema II (QY) en el tiempo como parámetro de su capacidad fotosintética. (En la etapa de extracción) se lograron rendimientos máximos de extracción de ion fosfato de 3,5% a condiciones de 17,5 meq H+/g de ceniza y 1 minuto de reacción. Esto permitió diseñar un medio de cultivo adecuado para el crecimiento de las cianobacterias (remarcar que se utilizó solo extracto). Ello se evidenció con el aumento sostenido de la biomasa en el tiempo, en donde se obtuvo una cinética de crecimiento lineal con una tasa de crecimiento de 0,336 g/día, el cual es comparable al crecimiento obtenido con medios de cultivo definidos, logrando un incremento en la biomasa de 7,07 gramos en 6 litros de cultivo a lo largo de 16 días. Además, el rendimiento cuántico del PS II se mantuvo estable, con valores de entre 0,40 y 0,47 muy similares a un cultivo con medio definido (y a obtenidos por otros autores con el mismo género de cianobacteria) (evidenciando un buen funcionamiento del aparato fotosintético con este medio de cultivo diseñado). Lo anterior demostró que mediante el tratamiento de las cenizas de madera con extracciones sucesivas de fase ácida y acuosa en ciertas condiciones es posible extraer los nutrientes necesarios para el cultivo de cianobacterias fijadoras de nitrógeno a escala de laboratorio, lo cual entrega fundamentos para la producción en masa de cianobacterias a partir de este residuo.
dc.facultadFacultad de Ingeniería
dc.identifier.urihttps://repositoriobibliotecas.uv.cl/handle/uvscl/15687
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad de Valparaíso
dc.rightsAtribución-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Chile (CC BY-NC-SA 3.0 CL)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/cl/
dc.subjectNUTRIENTES
dc.subjectCULTIVOS DE MICROALGAS
dc.subjectCENIZAS
dc.subjectCIANOBACTERIAS
dc.titleExtracción de nutrientes desde cenizas de madera para el cultivo de microorganismos fotosintéticos con fines de restauración de suelos
dc.typeTDPRE
uv.catalogadorMAQ-ING
uv.departamentoEscuela de Ingeniería en Medioambiente
uv.nombre.archivoZúñiga Orozco, Álvaro Felipe Armando. Extracción de nutrientes desde cenizas de madera para el cultivo de microorganismos fotosinteticos con fines de restauración de suelos.
uv.notageneralTítulo de Ingeniero Ambiental

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