Microalgae and cyanobacteria selection for agriculture applications (Project SABANA) : verification of chlorophyll fluorescence methodology for biomass yield determination

Abstract

The present study was developed within the SABANA (Sustainable Algae Biorefinery for Agriculture aNd Aquaculture) Project which is based on looking for species of microalgae that supply three specific function from the synthesis of secondary metabolites, namely biopesticides, biostimulants in agriculture and aquaculture. In this regard 18 microalgae species were tested under laboratory conditions with controlled photoperiod, temperature and CO2 adition. Only 4 of the 18 cultures started could be used to perform growth curves and characterization. Biomass harvested in the study was analyzed in further investigations for the extraction of metabolites. Moreover, the verification of a recent method to calculate primary productivity was carried out. The principle of this method is to establish a linear relationship between the chlorophyll a fluorescence parameter (Fo) and chlorophyll a (Chl a) content via extraction. Chl a pigment extraction is a slow process. Using this simple, cheap and efficient method it was possible to verify the linear relationship for different microalgae species and morphology.

El estudio ha sido desarrollado dentro del Proyecto SABANA (Sustainable Algae Biorefinery for Agriculture aNd Aquaculture) en el que se están seleccionando especies de microalgas y cianobacterias que contengan metabolitos secundarios para el empleo como estimulante agrícola, biopesticidas y en acuicultura aplicando el concepto de biorefinería. Se han utilizado 18 especies distintas de algas en cámara de cultivo con condiciones controladas de temperatura, fotoperiodo e inyección de CO2. De estas 18 especies se utilizaron 4 que sirvieron para caracterizar el crecimiento, y la producción de biomasa para los análisis y bioensayos posteriores. El segundo de los objetivos del trabajo fue la verificación de un método reciente para el cálculo de la producción, basado en establecer una relación linear entre la fluorescencia de la clorofila (Fo) y otros parámetros como el contenido en Chl a o el contaje celular de los cultivos. Esta relación ha sido verificada con distintos grupos taxonómicos y características morfológicas de manera que, siendo un método simple, rápido y barato, sirva para estimar datos de producción de biomasa en los cultivos controlados.