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Revista de Biología Tropical, ISSN: 2215-2075, Vol. 73(S1): e64045, enero-diciembre 2025 (Publicado Mar. 03, 2025)
Estudio preliminar sobre la capacidad de remoción de arsénico
por las microalgas nativas de Costa Rica Chlorella vulgaris
y Scenedesmus dimorfus (Chlorophyceae)
Ana Margarita Silva-Benavides1,2 *; https://orcid.org/0000-0001-9006-9391
Natalia Jiménez-Conejo2; https://orcid.org/0009-0000-6808-4966
Catalina Solís-Calderón3; https://orcid.org/0000-0002-7896-9474
Betzabel Arias Barrantes 3; https://orcid.org/0000-0001-6946-5453
1. Escuela de Biología, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica; ana.silva@ucr.ac.cr
2. Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología, Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica;
natalia.jimenezconejo@ucr.ac.cr
3. Laboratorio Nacional de Aguas, Área de Microbiología, Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, Costa
Rica, 30306; csolis@aya.go.cr, bearias@aya.go.cr
Recibido 05-X-2024. Corregido 24-X-2024. Aceptado 17-II-2025.
ABSTRACT
Preliminary study on the arsenic removal capacity of native Costa Rican microalgae
Chlorella vulgaris and Scenedesmus dimorfus (Chlorophyceae)
Introduction: The accumulation of heavy metals, such as arsenic, in aquatic ecosystems may lead to significant
ecological and health issues, disrupting environmental stability and potential risks to human, plant, and animal
health. Phytoremediation, particularly using microalgae as bioremediation, offers a promising approach to
address these pollution challenges.
Objective: This study aimed to evaluate the arsenic removal capacity of two green microalgae species, Chlorella
vulgaris and Scenedesmus dimorphus.
Methods: Both species were collected from water sources in Vuelta de Kooper ASADA 5, Aguas Zarcas, San
Carlos. Initial strains of C. vulgaris and S. dimorphus were grown in BG11 culture medium under controlled light
and temperature conditions. The biomass from each culture was resuspended in water samples from the ASADA
in Aguas Zarcas (with known Arsenic concentration), and some reagents from the BG11 medium. Experimental
treatments were conducted for 8 and 13 days for C. vulgaris, and 12–13 days for S. dimorphus, with a control
treatment. The total chlorophyll concentration, temperature, and pH were monitored.
Results: The results demonstrated a significant capacity for arsenic removal. C. vulgaris obtained an average
arsenic removal of 20.51 % after 8 days of treatment and 31.67 % after 13 days. After 13 days of treatment, S.
dimorphus showed an average arsenic removal of 47.19 %. According to bioaccumulation, both species exhibited
bioaccumulation percentages greater than 97 %.
Conclusion: The arsenic removal and bioaccumulation data have demonstrated the potential of C. vulgaris and
S. dimorphus as promising candidates for the phytoremediation of arsenic-contaminated waters.
Key words: bioremediation; heavy metals; aquatic pollution; green microalgae.
https://doi.org/10.15517/rev.biol.trop..v73iS1.64045
SUPLEMENTO
2Revista de Biología Tropical, ISSN: 2215-2075 Vol. 73(S1): e64045, enero-diciembre 2025 (Publicado Mar. 03, 2025)
INTRODUCCIÓN
Entre los organismos utilizados en bio-
rremediación destacan las microalgas, que
se caracterizan por su rápido crecimiento y
su capacidad de incorporar metales pesados.
Debido a su alta tolerancia y tasa de absorción
pueden ser usadas como indicadores biológicos
debido a su alta sensibilidad a los cambios en el
ambiente y la capacidad de detectar los efectos
tóxicos de los metales pesados. Esta alta tole-
rancia se debe principalmente a la capacidad
de las microalgas de desarrollar mecanismos
de tolerancia capaces de reducir los efectos
adversos que les pueden producir estos meta-
les (Arica et al., 2005; Bozeman et al., 1989;
Kaplan, 2013; Kumar et al., 2015; Kumar et al.,
2019; Leong & Chang, 2020; Lomax et al., 2012;
Monteiro et al., 2012; Perales-Vela et al., 2006;
Radix et al., 2000; Suresh & Ravishankar, 2004).
Algunas de las microalgas usadas en la
remoción de metales y metaloides como vana-
dio, arsénico y níquel son las algas verdes Chlo-
rella sp., Chlamydomonas sp., Desmodesmus
pleiomorphus y Scenedesmus sp. (Alharbi et al.,
2023; Awasthi et al., 2018; De-Bashan & Bashan,
2010; Xu et al., 2024), las cuales han mostrado
resultados favorables en la remoción y bioacu-
mulación de metales pesados, considerándose
alternativas eficientes, rentables y sostenibles
(Leong & Chang, 2020; Pacheco et al., 2015).
Estudios realizados por Jiang et al., (2011) han
cuantificado un 70 % de remoción de arsénico
(As+5) en el agua utilizando la microalga Chlo-
rella vulgaris; Qiao et al., (2024) destacan la
eficiencia en adsorción de cadmio (9 000 mg/
kg) de la microalga Scenedesmus acuminatus,
Arora et al., (2017), resaltan los beneficios del
uso de microalgas de los géneros Chlorella sp.
y Scenedesmus sp. debido a su capacidad de
biotransformar metales pesados y metaloides
como el arsénico en moléculas químicas con
menor toxicidad; reduciendo de esta manera
el riesgo de contaminación en los ecosistemas.
En Costa Rica, la contaminación en aguas
superficiales debido a la presencia de arsénico
es una problemática que afecta a las Aso-
ciaciones de Acueducto Rural Comunitarios
(ASADAS) en distintos cantones de las pro-
vincias de Guanacaste y Alajuela (Instituto
RESUMEN
Introducción: La acumulación de metales pesados, como el arsénico, en los ecosistemas acuáticos puede causar
serios problemas a los organismos vivos, perjudicando la estabilidad del ambiente, representando una amenaza
para la salud humana, plantas y animales. Estos problemas de contaminación pueden ser parcialmente resueltos
mediante procesos de fitorremediación utilizando microalgas como organismos biorremediadores.
Objetivo: Evaluar la capacidad de remoción del arsénico de dos microalgas verdes, Chlorella vulgaris y
Scenedesmus dimorfus.
Métodos: Ambas especies fueron recolectadas y aisladas de las fuentes de agua de Vuelta de Kooper Asada 5,
de Aguas Zarcas de San Carlos. Los inóculos iniciales de C. vulgaris y S. dimorfus fueron cultivados en medio
nutritivo BG11 bajo condiciones controladas de luz y temperatura. Posteriormente, la biomasa obtenida en cada
uno de los cultivos fue resuspendida en muestras de agua de la ASADA de Agua Zarcas con una concentración
de arsénico conocida y algunos reactivos del medio BG11. Se realizaron ensayos de 8 y 12–13 días para C. vulgaris
y de 12-13 días para S. dimorphus, con un tratamiento control sin biomasa. Se monitoreó la concentración de
clorofila total, temperatura y pH.
Resultados: Los resultados demuestran una notable capacidad de remoción de arsénico; donde C. vulgaris alcan-
zó un porcentaje promedio de remoción de un 20.51 % para 8 días de tratamiento y 31.67 % en 13 días. Por otra
parte, durante 13 días de tratamiento S. dimorphus presentó un porcentaje de remoción de arsénico promedio en
el medio de un 47.19 %. En cuanto la bioacumulación, ambas especies mostraron un porcentaje de bioacumula-
ción mayor a 97 %.
Conclusión: Los porcentajes de remoción de arsénico en el medio su acumulación en la biomasa destaca el
potencial uso de C. vulgaris y S. dimorfus como especies candidatas para el tratamiento de aguas contaminadas.
Palabras clave: biorremediación; metales pesados; contaminación acuática; microalgas.
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Costarricense de Acueductos y Alcantarillados
[AyA], (2016), cuyo origen proviene principal-
mente de aguas subterráneas provocadas por
fallas geológicas localizadas en las zonas afecta-
das (Arias-Barrantes, 2020; García & Azofeifa,
2020). Debido a la problemática presente en la
calidad del agua, el riesgo en la salud humana y
daños en el ecosistema causadas por la presen-
cia de arsénico en altas concentraciones, el pre-
sente estudio evaluó la capacidad de remoción
de este metaloide por parte de dos microalgas
Chlorella vulgaris (Beijerinck, 1890) y Scenedes-
mus dimorfus (Kützing, 1834) en condiciones
de laboratorio.
MATERIALES Y MÉTODOS
Aislamiento e identificación de las
microalgas: Las muestras de microalgas fueron
colectadas en las tomas de agua de la naciente
vuelta Kooper Aguas Zarcas perteneciente a
la Asada de Vuelta Kooper, Agua Zarcas, San
Carlos, Alajuela, Costa Rica (10°28’38”N y
84°22’12” W). Posteriormente, las microal-
gas fueron aisladas en el laboratorio en cajas
de Petri con agar en medio nutritivo. Colo-
nias unialgales de cada especie se inocularon
en medio nutritivo estéril. Las microalgas se
identificaron morfológicamente mediante un
microscopio de luz (Nikon®, Elipse) como Chlo-
rella vulgaris y Scenedesmus dimorfus. Una vez
identificadas fueron aisladas y cultivadas en
medio BG11 (Rippka et al., 1979). Actualmen-
te, las cepas forman parte de la colección del
Laboratorio de Biotecnología de Microalgas y
Cianobacterias (LABIOMIC), Centro de inves-
tigación en Ciencias del Mar y Limnología
(CIMAR), Universidad de Costa Rica.
Escalamiento de cultivos: C. vulgaris y
S. dimorfus fueron cultivadas en condiciones
unialgales en medio BG11 (Rippka et al., 1979).
Cada uno de los cultivos se mantuvieron a
temperatura constante entre 28–30 °C, con
aireación durante 10–12 días hasta que el creci-
miento alcanzó la fase exponencial (Touloupa-
kis et al., 2021).
Diseño experimental:
Agua de la toma de agua de la ASADA
Vuelta Kooper Agua Zarcas: se tomaron mues-
tras de agua de este sitio y se cuantificó la
concentración de arsénico mediante el empleo
de equipo de espectrometría de masas con
fuente de plasma de acoplamiento inductivo
(Agilent Technologies 7700x ICP-MS por sus
siglas en inglés), de acuerdo con los requisitos
del Standard Methods for the Examination
of Water and Wastewater (American Public
Health Association, American Water Works
Association, & Water Environment Federation,
2023). La verificación de parámetros de des-
empeño y la calibración de masas se siguió lo
indicado en el manual del fabricante.
La concentración inicial del arsénico en el
medio de cultivo de las microalgas correspon-
dió a 48.64 ± 3.6 μg/L. Esta agua se usó en los
experimentos con cada especie de microalga.
Los controles consistieron en un volumen de
500 ml de medio de cultivo con arsénico sin
biomasa y otro volumen de medio de cultivo
BG11 con biomasa, pero sin arsénico.
Crecimiento de los cultivos: Los inóculos
iniciales de C. vulgaris y S. dimorfus crecieron
en el medio nutritivo BG11 (Rippka et al.,
1979). Cuando alcanzaron la fase exponen-
cial de crecimiento, la biomasa se centrifugó
a 8 000 rpm durante cinco minutos y se colectó.
La biomasa de cada microalga se lavó tres veces
con agua destilada y se resuspendió en 500 ml
con agua proveniente de la toma de agua de
Aguas Zarcas. La concentración inicial de clo-
rofila total en cada tratamiento correspondió a
un promedio de 20 mg/L clorofila total.
Durante el crecimiento de los tratamientos,
se utilizó una fuente de luz artificial blanca con
una intensidad de 200 μmol de fotones m2/s y
una temperatura constante de 28°C Cada culti-
vo se agitó con una mezcla de aire y CO2 (97/3
v/v). El pH se midió cada 24 horas. La concen-
tración de clorofila (mg/L) se cuantificó según
el protocolo de Vohra, (1966) al inicio, durante
la fase de crecimiento exponencial y al final del
crecimiento de cada experimento. En el caso
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del tratamiento realizado con la microalga C.
vulgaris se realizaron cinco ensayos: dos con un
crecimiento de 8 días y tres ensayos correspon-
dientes a un crecimiento de 12–13 días, al final
de este periodo se observó una disminución de
la concentración de clorofila. Para la microalga
S.dimorfus se realizaron ensayos de 12–13 días
por triplicado. Cada uno de los experimen-
tos se realizaron bajo las mismas condiciones
iniciales de concentración de clorofila, tempe-
ratura e intensidad lumínica y su respectivo
tratamiento control.
Contenido de arsénico en el medio nutritivo
de crecimiento de las microalgas: Se cuantificó
el contenido de arsénico en el medio líquido al
inicio y al final de cada uno de los experimen-
tos. Para ello, el cultivo de 500 ml fue centrifu-
gado a 8 000 rpm para colectar el sobrenadante
que fue filtrado utilizando filtros de fibra de
vidrio Whatmann de 47 mm de diámetro.
Posteriormente, se realizó una digestión de
las muestras del sobrenadante por triplicado
y se cuantificó el contenido de arsénico pre-
sente (μg/L) mediante la técnica ICP-Masas
(Llorente-Mirandes et al., 2010; Rubio et al.,
2010), (Agilent 7500 cx, Germany). Los análisis
se realizaron en el Laboratorio de Química de
Acueductos y Alcantarillados (AyA) siguiendo
el protocolo de Agilent Technologies, (2011).
Cuantificación de arsénico en la biomasa:
Se realizó un análisis del contenido de arsénico
de las microalgas en la biomasa inicial y final
de cada uno de los experimentos. La cuantifica-
ción del contenido de arsénico en la biomasa se
realizó en el laboratorio de Suelos y Foliares del
Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA),
de la Universidad de Costa Rica. La muestra se
liofilizó, se secó en la estufa a 80 °C y se filtró
por criba de 1 mm. Se pesaron 0.5 g de la mues-
tra y se realizó una digestión húmeda con ácido
nítrico concentrado ultrapuro (Kalra, 1998).
Posteriormente, se cuantificó el contenido de
arsénico (µg/g) por triplicado en cada una de
las muestras mediante espectrometría de masas
por plasma acoplado inductivamente (ICP-MS)
(Kalra, 1998).
Análisis estadístico: Para analizar la tasa
de crecimiento de la biomasa de las microalgas
y evaluar la remoción de arsénico en el agua, se
realizaron modelos lineales de efectos mixtos
dónde las variables independientes fueron la
concentración de clorofila (mg/L) y la con-
centración de arsénico (μg/L). Los factores
fijos incluidos fueron tratamientos (control, C.
vulgaris y S. dimorfus). Cada día de crecimiento
y el número de experimentos fueron conside-
rados como factores aleatorios. Para evaluar la
bioacumulación de arsénico en la biomasa al
inicio y al final de los tratamientos, se realizó
una prueba T-student analizando los prome-
dios de la concentración (µg/g) de arsénico pre-
sente en la biomasa seca antes y después de los
ensayos. Estos análisis se realizaron utilizando
el programa estadístico R versión 3.4.0 (R Core
Team, 2024).
RESULTADOS
Crecimiento del cultivo (contenido de
clorofila mg/L): El promedio de la concentra-
ción de clorofila obtenido al inicio de los expe-
rimentos en presencia de arsénico realizados
durante un período de 8 días para la microalga
C. vulgaris fue 30.82 ± 7.32 mg/L y la concen-
tración final fue 40.70 ± 19.17 mg/L; mientras
que para el periodo de 13 días se obtuvo una
concentración inicial de 29.24 ± 5.70mg/L y
final de 70.65 ± 11.50 mg/L. En los tratamien-
tos realizados con S. dimorfus se obtuvo un
promedio de clorofila inicial de 24.26 ± 2.84
mg/L y final de 60.42 ± 8.41 mg/L. Mientras
que los cultivos control de ambas microalgas
(ausencia de arsénico en el medio), se obser-
varon diferencias significativas con respecto al
crecimiento en presencia de arsénico (Tabla 1).
El pH de todos los experimentos se mantuvo
constante a 8.5 ± 0.5.
Se observó un aumento de la biomasa el
cual se evidencia con el incremento de la con-
centración de clorofila (mg/L) durante los días
del experimento. Basado en el modelo lineal, se
observó un aumento del contenido de este pig-
mento a través de los días de crecimiento (P <
0.001). Además, la microalga C. vulgaris posee
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un mayor contenido de clorofila diaria que S.
dimorfus (P < 0.001) (Fig. 1). Sin embargo, a
partir del día 13 de experimento, el contenido
de clorofila en las células de ambas especies
no experimentó crecimiento. La Fig. 2A y
Fig. 2B presentan la concentración de arsénico
promedio en el medio nutritivo y de clorofila
total de C. vulgaris y S. dimorfus durante 13 días
de experimento.
Contenido de arsénico en el medio de
cultivo (agua de Aguas Zarcas): En los ensayos
Tabla 1
Efecto del número de días de crecimiento y microalga en la concentración de clorofila (mg/l). / Table 1. Effect of growth days
and microalgal species on chlorophyll concentration (mg/l).
Efecto Coeficientes SE T P
Intercepto 24.72 4.75 5.20 < 0.001
Chlorella vulgaris 6.74 3.96 1.72 0.092
Día de crecimiento 2.97 0.24 12.19 < 0.001
Senedesmus dimorfus *día -0.82 0.33 -2.46 < 0.001
Fig. 1. Relación entre la concentración promedio de clorofila (mg/l) y el número de días de crecimiento del cultivo. El área
sombreada corresponde a un intervalo de confianza de 95 % en el modelo de regresión lineal. / Fig. 1. Relationship between
average chlorophyll concentration (mg/l) and biomass growth duration (days). The shaded region represents the 95 %
confidence interval of the linear regression model.
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Fig. 2. Distribución de la concentración de clorofila total (mg/L) y de arsénico (μg/L) en el medio nutritivo y control (agua
con arsénico), A. C. vulgaris y B. S. dimorfus. / Fig. 2. Distribution of total chlorophyll concentration (mg/L) and arsenic
concentration (μg/L) in the growth medium and control (water without microalgae), A. C. vulgaris y B. S. dimorfus.
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realizados con C. vulgaris durante ocho días
de crecimiento, se obtuvo una concentración
promedio de arsénico al inicio del experimento
de 46.55 ± 0.45 (μg/L) y final de 37.00 ± 0.45
(μg/L), mientras que el tratamiento control
se mantuvo con un promedio de 48.64 ± 3.6
(μg/L) durante todos los días del experimento.
Los experimentos realizados durante los 12–13
días mostraron una concentración promedio
inicial de arsénico de 30.09 ± 9.99 (μg/L) y
una concentración promedio final de 20.56
± 7.15(μg/L) (Tabla 2), el tratamiento control
se mantuvo con un promedio de 38.81 ± 3.0
(μg/L). Adicionalmente, S. dimorfus obtuvo
una concentración inicial de arsénico de 41.02
± 8.12 (μg/L) y final de 21.66 ± 7.87 (μg/L)
(Tabla 3).
En la evaluación de remoción de arsénico
en cada uno de los tratamientos se observa en
el modelo lineal que ambas microalgas tuvieron
un efecto positivo en la remoción de arsénico
con respecto al tratamiento control (P < 0.001)
(Tabla 4). Sin embargo, no se encontraron dife-
rencias significativas en las concentraciones de
arsénico removidas entre C. vulgaris y S. dimor-
fus (P = 0.852, Fig. 3).
Contenido de arsénico en la biomasa de
las microalgas: Al analizar la concentración de
arsénico en la biomasa microalgal antes y des-
pués de los experimentos se obtuvo una con-
centración inicial de arsénico en C. vulgaris de
0.12 ± 0.100 μg/g y final de 7.36 ± 3.46 μg/g. En
los tratamientos realizados con la microalga S.
dimorfus la concentración inicial de la biomasa
fue 0.190 ± 0.200 μg/g y la concentración final
6.98 ± 4.8 μg/g. Mediante la prueba t-student,
se evidencia que las concentraciones promedio
Tabla 2
Concentración promedio de arsénico (μg/L) presente al inicio y final del experimento, así como el porcentaje de remoción
del medio nutritivo, en función de los días de crecimiento en el tratamiento con la microalga Chlorella vulgaris. / Table 2.
Average arsenic concentration (μg/L) at the beginning and end of the experiment, along with the removal percentage, as a
function of growth duration in the treatment with the microalga Chlorella vulgaris.
Microalga Días de
crecimiento
Concentración inicial
de arsénico (μg/L)
Concentración final
de arsénico (μg/L)
Porcentaje de
remoción (%)
C. vulgaris 8 días 46.55 ± 0.45 37.00 ± 0.45 20.51
13 días 30.09 ± 9.99 20.56 ± 7.15 31.67
Tabla 3
Concentración promedio de arsénico (μg/L) presente al inicio y final del experimento, porcentaje de remoción con la
microalga Scenedesmus dimorfus. / Table 3. Average arsenic concentration (μg/L) at the beginning and end of the experiment,
along with the removal percentage, as a function of growth duration in the treatment with the microalga Scenedesmus
dimorfus.
Microalga Días de crecimiento Concentración de
arsénico inicial (μg/L)
Concentración
de arsénico final (μg/L)
Porcentaje
de remoción
S. dimorfus 13 días 41.02 ± 8.12 21.66 ± 7.87 47.19%
Tabla 4
Comparación de las concentraciones de arsénico cuantificadas en el medio de cultivo para cada uno de los tratamientos
correspondientes a Chlorella vulgaris, Scenedesmus dimorfus y control. / Table 4. Comparison of arsenic concentrations
quantified in the culture medium for each treatment: Chlorella vulgaris, Scenedesmus dimorphus, and control.
Efecto Coeficientes SE T P
Intercepto 30.42 3.02 10.06 < 0.001
Control 8.97 1.97 4.53 < 0.001
S. dimorfus 1.27 2.95 0.43 0.852
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de arsénico (μg/g) presentes tanto en C. vulga-
ris (T = -4.18, df = 4, P = 0.0114) como en S.
dimorfus (T = -3.55, df = 3, P = 0.037) fueron
significativamente diferentes, observándose un
aumento al final de cada experimento (Tabla 5).
DISCUSIÓN
Es ampliamente reportado en la literatura
la capacidad de las microalgas C. vulgaris y S.
dimorfus de remover arsénico del medio de cul-
tivo o en su efecto, la capacidad de bioacumular
este metal a nivel celular (Leong & Chang,
2020), promoviendo estos microrganismos
como pioneros en la biorremediación de meta-
les pesados y metaloides en fuentes de agua
(Ahmed et al., 2022; Plöhn et al., 2021; Podder
& Majumder, 2015; Saavedra et al., 2018; Woll-
mann et al., 2019). Ambas condiciones se han
podido corroborar en el presente trabajo con
dos microalgas nativas, las cuales fueron colec-
tadas y aisladas en afluentes con altos niveles
de arsénico como es el caso de la toma de
agua de Vuelta Kooper, Agua Zarcas, Alajuela,
Costa Rica (AyA, 2017). La propiedad de estas
microalgas nativas del cuerpo de agua en estu-
dio, les confiere ventajas con respecto a especies
no nativas; debido a su capacidad de adaptación
Fig. 3. Relación entre la concentración de arsénico μg/L presente en el medio nutritivo y el día de crecimiento de los cultivos
de las microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus dimorfus con respecto al tratamiento control. / Fig. 3. Relationship
between arsenic concentration (μg/L) in the medium and the growth days of Chlorella vulgaris and Scenedesmus dimorphus
strains, according to the control treatment.
Tabla 5
Concentración de arsénico (μg/g) en la biomasa microalgal promedio al inicio y final del experimento y el porcentaje de
bioacumulación en la biomasa de las microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus dimorfus. / Table 5. Average arsenic
concentration (μg/g) in microalgal biomass before and after the experiment, and the bioaccumulation percentage obtained
with Chlorella vulgaris and Scenedesmus dimorphus treatments.
Microalga Días de crecimiento Concentración inicial
de arsénico biomasa (μg/g)
Concentración final de
arsénico biomasa (μg/g)
Porcentaje de
bioacumulación (%)
C. vulgaris 13 días 0.120 ± 0.100 7.36 ± 3.46 98.36
S. dimorfus 13 días 0.190 ± 0.200 6.98 ± 4.8 97.27
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que pueden presentar las especies nativas en
aguas contaminadas con arsénico. Kalinows-
ka & Pawlik-Skowronska (2010) señalan una
mayor capacidad de acumulación de metales
pesados por parte de cepas de microalgas ais-
ladas de sitios contaminados comparados con
especies aisladas de sitios no contaminados. El
uso de algas nativas no sólo puede reducir la
toxicidad del arsénico, sino también el efecto
tóxico en el medio ambiente (Lima et al., 2020;
Mao et al., 2022).
Los resultados obtenidos en esta investiga-
ción indican una disminución del crecimiento
de la biomasa en términos de la concentración
de clorofila y del arsénico en el medio nutritivo
al final del treceavo día de cultivo; mientras
que el cultivo de las microalgas creciendo en
medio BG11 y en ausencia de arsénico (control)
presentaron un crecimiento celular mayor de 13
días. La disminución del crecimiento de la bio-
masa al treceavo día de cultivo, parece indicar
que la presencia del metal en el medio puede ser
tóxico a las células, provocando la muerte o el
deterioro de las organelas como ha sido confir-
mado por Mao et al., (2022). Este autor demos-
tró una disminución de la clorofila en presencia
de una alta concentración de arsénico, el cual se
atribuye a una inhibición por parte del metal al
ácido δ-aminolevulínico y la enzima deshidro-
genasa del ácido δ-aminolevulínico implicados
en la síntesis de clorofila a (Mao et al., 2022).
Aunque los medios de cultivo donde cre-
cían las microalgas presentaron una remoción
de arsénico, este metal no fue removido total-
mente del medio de cultivo. Este comporta-
miento fue observado por Leong & Chang
(2020). Entre las microalgas estudiadas, S.
dimorfus presentó un porcentaje de remoción
mayor del 50 % al final de la fase de crecimiento
de la biomasa; mientras que Chlorella vulgaris
removió menos de la mitad de la concentra-
ción de arsénico. Estas observaciones parecen
indicar que es más eficiente la primera especie
que la segunda; no obstante, el porcentaje de
bioacumulación a nivel celular es similar entre
ambas microalgas (98.36 % y 97.27 % respec-
tivamente), evidenciándose en un incremento
del contenido de arsénico en la biomasa viva al
final del experimento.
Los mecanismos usados por las microalgas
para la remoción del arsénico del agua no fue
estudiada en el presente trabajo; sin embar-
go, probablemente están relacionados con las
siguientes capacidades de remoción reportados
en la literatura: 1) incorporación dentro de las
células (tolerancia) a través de la membrana
celular, denominado incorporación activa, 2)
acumulación/precipitación extracelular proceso
que puede ser facilitado por microorganismos
vivos y 3) bioadsorción o incorporación pasiva
en la superficie celular facilitada por material
extracelular como polisacáridos y mucílago
(De Philippis et al., 2011) y componentes de la
pared celular como sulfatos y fosfatos (Naja &
Volesky, 2011). Estos mecanismos menciona-
dos podrían explicar teóricamente el aumento
de arsénico cuantificado en la biomasa final de
las microalgas usadas, con respecto a la bioma-
sa del inóculo inicial en el presente trabajo.
Aunque la concentración de arsénico
presente en el medio nutritivo se mantiene
superior a los niveles permitidos en el agua
señalados por la Organización Mundial de la
Salud (10 µg/L) (Montero-Campos et al., 2010),
los resultados demostraron una disminución
importante de este metal en el medio donde
crecen las microalgas C. vulgaris y S. dimorfus;
así como también una bioacumulación a nivel
celular. Probablemente, un mecanismo para
aumentar y optimizar la remoción de arsénico
en el medio de cultivo consiste en incremen-
tar la concentración celular inicial, condición
importante para el posterior desarrollo del
cultivo. Sin embargo, también es importante
optimizar las variables ambientales como pH,
temperatura y luz en el medio de cultivo que
faciliten la remoción por medio de mecanismos
de bioacumulación de adsorción o absorción
celular. La importancia del pH ha sido estu-
diada por Tuzen et al., (2009), quienes demos-
traron un 98 % de bioasorpción por parte del
alga U. cylindricum a pH 6.0; esta variable es
fundamental en los mecanismos de adsorción
en procesos de fitorremedación.
10 Revista de Biología Tropical, ISSN: 2215-2075 Vol. 73(S1): e64045, enero-diciembre 2025 (Publicado Mar. 03, 2025)
En este estudio se aislaron dos microalgas
nativas de una fuente de agua caracterizada
por poseer alto contenido de arsénico (Chlo-
rella vulgaris y Scenedesmus dimorfus). Ambas
microalgas han demostrado una buena capaci-
dad para disminuir el contenido de arsénico en
el medio nutritivo por medio de algún proceso
de bioacumulación en sus componentes celula-
res. Los resultados; por consiguiente, aportan
posibilidades de estudios de biomonitoreo y
biorremediación con microalgas nativas pro-
venientes de aguas contaminadas con arsé-
nico. De esta manera, provee un aporte para
entender la problemática de contaminación
de fuentes de agua potable en pro de la salud
pública del país y de los ecosistemas acuáticos,
como una solución económica y respetuosa
con el medio ambiente, donde se espera que las
microalgas representan organismos deseables
para la biorremediación de ecosistemas conta-
minados con el metaloide arsénico.
Declaración de ética: los autores declaran
que todos están de acuerdo con esta publica-
ción y que han hecho aportes que justifican
su autoría; que no hay conflicto de interés de
ningún tipo; y que han cumplido con todos
los requisitos y procedimientos éticos y legales
pertinentes. Todas las fuentes de financiamien-
to se detallan plena y claramente en la sección
de agradecimientos. El respectivo documento
legal firmado se encuentra en los archivos de
la revista.
AGRADECIMIENTOS
Lic. Álvaro Cerdas-Cedeño por su apoyo
técnico durante los experimentos realizados en
el Laboratorio de Biotecnología de Microalgas
y Cianobacterias (LABIOMIC) del CIMAR, al
Instituto Costarricense de Acueductos y Alcan-
tarillados (AyA) por la colaboración con la
toma de las muestras en el sitio de estudio y a la
Vicerrectoría de Investigación, Universidad de
Costa Rica por el financiamiento del proyecto
B9511. Los experimentos fueron realizados en
el Laboratorio de Microalgas y Cianobacte-
rias (LABIOMIC) del CIMAR, Universidad de
Costa Rica y el Laboratorio Nacional de Aguas,
Área de Microbiología, Instituto Costarricense
de Acueductos y Alcantarillados (AyA).
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