Descripción: El objetivo principal de este trabajo es estudiar y aprovechar la capacidad de distintas especies demicroalgas para biosintetizar nanopartículas (NPs) de metales nobles (oro, platino y paladio), poniendoénfasis en los parámetros que controlan los procesos de nucleación y crecimiento. El trabajo se abordódesde dos enfoques complementarios: i) reducción química empleando biomoléculas que condicionan lamorfología y dimensión de las NPs resultantes; ii) la biosíntesis a partir de los iones en solución mediadapor microalgas en cultivos líquidos o encapsuladas en matrices de sílica y alginato. La motivación de estatesis es contribuir al desarrollo de (bio)reactores para la recuperación de metales preciosos presentes enefluentes industriales o en aguas naturales. Tomando como punto de partida la síntesis de NPs de oro, de rápida caracterización espectroscópica, setrabajó con microalgas verdes para evaluar el rol del aparato fotosintético en los primeros estadíos de lareducción de los metales. Se utilizaron tres especies: Chlorella vulgaris, Kirchneriella lunaris y Chlamydomonasreinhardtii, consideradas modelo en estudios fotosintéticos y resistentes a altas concentraciones de cationes. Una diferencia importante entre éstas es el tipo de polisacárido que sintetizan, y su excreción yacumulación en la pared celular que pueden ser determinantes de la resistencia a la toxicidad de cationes ya la distribución de tamaño y/o de forma de las NPs biosintetizadas. Se analizaron las característicasmorfológicas y dimensionales de las partículas y su dependencia con la concentración del catión, con elpH, con la especie utilizada y el tiempo del fotoperíodo. Se realizó un estudio sistemático de estas variablesy se analizó el rol de pequeños hidratos de carbono y aminoácidos en la síntesis química de NPs de oro,pudiéndose determinar algunas de las condiciones de concentración de biomoléculas y pH que llevan a NPs cuasi esféricas de pocos nm o a “plateletas” triangulares de decenas de nm. A partir de estosresultados, se pudo establecer cualitativamente el rol de estas variables en los procesos de nucleación ycrecimiento. A partir de la comprensión del proceso de reducción y posterior crecimiento de NPs de oro, se extendióesta metodología a NPs de platino y paladio, poco explorada con microalgas. La reducción de estoscationes tiene un mecanismo más complejo que involucra la formación intracelular de clusters que crecentras ser excretados por las células. Por último, se estudió la biosíntesis de NPs metálicas mediada por microalgas encapsuladas en matrices desílica y alginato. El estudio detallado de la interacción entre los cationes precursores, el alginato y la matrizmineral permitió la optimización de estas plataformas para la biosíntesis en espacios confinados. Ladifusión desde el medio externo de cationes nobles y la biosíntesis exitosa de NPs por las microalgasencapsuladas resulta en un avance prometedor hacia la utilización de microorganismos encapsulados parala recuperación de metales.

Descripción: Se realizaron aislamientos de 11 especies algales cocoides y filamentosas del Río Agrio-Lago Caviahue y del complejo termal Copahue (considerados ambientesextremos por su bajo pH y alta temperatura, respectivamente). Las especies sedeterminaron taxonómicamente al microscopio óptico y mediante microscopíaelectrónica de barrido y transmisión. Las especies seleccionadas para los bioensayos (Keratococcus rhaphidioides, Pseudococcomyxa simplex y Watanabea caviahuensis) sellevaron a axenicidad. A cada una de ellas se les midió la tasa de fotosíntesis y se lesdeterminó el óptimo de crecimiento en bioensayos con pH entre 2 y 7. El efecto de losnutrientes sobre el crecimiento algal se evaluó con dos fuentes de fósforo (fosfato yglicerofosfato), con distintas fuentes de nitrógeno (nitrato, nitrito, amonio, urea, leucinay ácido aspártico) y con distintas fuentes de carbono en luz y oscuridad (CO2, glucosa,acetato de etilo y urea). Las curvas de fotosíntesis revelaron que la irradiancia desaturación fue relativamente baja (100-200 μmol fotón m^-2 s^-1) así como el punto decompensación lumínica, mientras que el pH de crecimiento óptimo estuvo alrededor de 4. Con respecto a los nutrientes, el P no mostró mayores diferencias de crecimientoentre la fuente inorgánica y la orgánica, sin embargo con N las mayores densidades seobtuvieron con nitrato, urea y leucina. En cuanto al carbono, K. rhaphidioides loincorporó principalmente de manera inorgánica (CO2) aunque fue capaz de crecer confuentes orgánicas en presencia de luz. Fue notable que en oscuridad las célulaspermanecieran en estado estacionario manteniendo constante la densidad a lo largo delexperimento. K. rhaphidioides, la especie mayoritaria en biomasa y densidad delfitoplancton del lago Caviahue, mostró que no posee mecanismos de concentración decarbono, con lo que su tasa de fotosíntesis depende principalmente de la disponibilidadde CO2 externo. Los hallazgos de laboratorio permitieron relacionar la distribuciónespacial y temporal de las especies estudiadas con las características ambientalesobservadas en el sistema ácido natural Río Agrio-Lago Caviahue.

Descripción: El objetivo general de este trabajo fue evaluar la utilización de biomasamicroalgal para la biosorción de metales en aguas y como materia prima rica en aceites procesables a biodiesel. Se seleccionaron dos especies microalgales: la diatomea Cyclotella meneghiniana para los estudios de acumulación de lípidos y biosorción de los metales cromo y plomo, y la microalga verde Golenkinia radiata para los estudios de acumulación de lípidos. Los estudios de caracterización superficial de la biomasa demostraron una amplia heterogeneidad de grupos funcionales superficiales disponibles (carboxilos, aminas, y silanol mayoritariamente). Se estudió el efecto del pH, la fuerza iónica, la dosis de biosorbente, el tiempo de contacto, y la concentración inicial de los metales en soluciones simples y binarias, sobre la biosorción de cromo y plomo. Se emplearon modelos cinéticos y de equilibrio a los cuales se ajustaron los datos experimentales. La biomasa presentó una mayor capacidad y afinidad de biosorción para el plomo respecto del cromo. La acumulación de lípidos fue mayor en C. meneghiniana respecto de G. radiata bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno y fósforo, sin embargo G. radiata presentó una mayor productividad lipídica asociado a una mayor productividad en biomasa. C. meneghiniana presenta la capacidad de crecer en un efluente de un biodigestor anaeróbico con agregado de sílice permitiendo la biorremediación del efluente y la producción de biomasa y lípidos. Finalmente se estudió el escalamiento a cultivos masivos de G. radiata en regímenes batch y semicontinuos acoplado a un estrés salino para evaluar la acumulación y producción de lípidos. Se obtuvieron elevadas productividades de biomasa y lípidos con acumulación de carotenoides asociada a la fase de estrés.