Evaluación de las condiciones de crecimiento celular para la producción de astaxantina a patir de la microalga Haematococcus pluvialis

Abstract

Evaluación de las condiciones de crecimiento celular para la producción de astaxantina a patir de la microalga Haematococcus pluvialis Evaluation of Cell Growth Conditions for the Astaxanthin Production as of Haematococcus pluvialis Microalgae ResumenEn la actualidad la astaxantina de origen natural es uno de los pigmentos carotenoides con importantes aplicaciones en la industria alimenticia, farmacéutica y cosmética, debido a sus grandes propiedades dentro de las que se destaca su gran poder antioxidante, efecto preventivo del cáncer, incremento de la respuesta inmune, inhibición de los radicales libres entre muchas otras. Haematococcus pluvialis es una microalga verde de agua dulce y es una de las fuentes naturales con mayor producción de astaxantina ya que es capaz de acumular hasta un 3% de astaxantina en peso seco. El objetivo del presente trabajo fue determinar el medio de cultivo y las condiciones óptimas para el crecimiento y la producción de astaxantina a partir de Haematococcus pluvialis. La influencia de diferentes factores como el pH, temperatura, agitación, aireación CO 2 e iluminación favorecen el crecimiento celular, al darle un ambiente óptimo a la microalga.Para determinar las condiciones nutricionales óptimas, se evaluó el efecto de diferentes medios de cultivo (BBM, OHM, RM) en Birreactores de 500mL con 350mL de medio y 1x10 4 cel/ml de inóculo en fase exponencial, las condiciones de cultivo empleadas fueron: pH. 6.7 a 7, CO 2 al 5%, fotoperiodo de 16 horas luz 8 oscuridad, irradianza 70μE/m 2 s; Los resultados mostraron que el mayor crecimiento o producción celular se obtuvo en el medio RM con 7,5 x 10 5 cel/ml en el día 36, y la mayor producción de astaxantina se obtuvo en el medio RM con una concentración de 8.3 μg/ml en el tratamiento 4. Palabras claves:Haematococcus pluvialis, astaxantina, crecimiento celular, medios de cultivo. AbstractCurrently astaxanthin of natural origin is one of the carotenoids with important applications in the food, pharmaceutical and cosmetics, due to their large properties within its powerful antioxidant, cancer preventive effect, increase the immune response, inhibiting free radicals among many others. Haematococcus pluvialis is a freshwater green microalgae and is one of the largest natural sources of astaxanthin production as it is able to accumulate up to 3% astaxanthin by dry weight. The aim of this study was to determine the culture medium and the optimal conditions for growth

Modeling the effects of light wavelength on the growth of Nostoc ellipsosporum

“…the increase in the number of cells over time, the latency phase and the time. On the other hand, the modified Richards growth model introduces an additional parameter for adjustment (v), which must always have a positive value considering that cellular growth is related to the binary fission of the parental cells in the culture medium and its minimum value has to be zero (Zwietering et al, 1990;Baranyi & Roberts, 1994;Cayré et al, 2007;Merli & Perazzi, 2017), since there cannot exist a negative number of cells (Cayré et al, 2007;Trejos et al, 2009;Infante et al, 2012;Castillo et al, 2017). At the same time, the mathematical model, as an abstraction of reality, must show an adjustment in its curves in order to closely represent the behavior of the experimental data, as it is the product of a complex interaction between environmental factors and the biology of the analyzed microorganism (Zwietering et al, 1990;Castillo et al, 2017;Merli & Perazzi, 2017).…”

Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis

“…(2016) publican el artículo "Modelos matemáticos para la descripción del crecimiento de microorganismos patógenos en alimentos", en el que presentan los modelos matemáticos más utilizados actualmente para la descripción de crecimiento microbiano. Niño et al (2017), en su artículo "Evaluación de las condiciones de crecimiento celular para la producción de astaxantina a partir de la microalga H. pluvialis", encuentran el mayor crecimiento celular en el medio RM con 7,5 × 10 5 cel. /ml en el día 36; utilizando el modelo logístico, establecieron una velocidad de crecimiento de 0.092 cél./día, con un ajuste del modelo en un 0.97 y una mayor producción de astaxantina con una concentración de 8.3 μg/ml.…”

Revisión del estado actual de las formulaciones y aplicaciones de astaxantina producida por Haematococcus pluvialis

“…Por un lado, en la primera etapa (fase verde) las células se cultivan en fotobiorreactores para su proliferación y aumento de biomasa, proporcionándoles condiciones necesarias para su crecimiento como: temperatura en un rango de 25 a 30 °C, intensidad de luz menor de 150 µmoL fotones m −2 s −1, irradiación de 40 -50 μmol de fotones m-2 s -1, pH de 7, y ciclos de alternancia de luz y oscuridad 12h:12h o 16h:8h (Mularczy et al, 2020). Con el fin de que la microalga presente una adecuada tasa de crecimiento es necesario utilizar medios de cultivos destinados para este fin, por esta razón en la investigación realizada por Castillo et al (2017) se demostró que los medios de cultivo más empleados para el crecimiento de H. pluvialis son el BBM y RM, en donde el RM presenta un recuento celular de 8 7.55x105 células/mL, y el BBM de 3.88x105 células/mL. La composición de cada medio de cultivo se presenta a continuación: Por otro lado, en la segunda fase (etapa roja), las células se transfieren a fotobiorreactores de mayor escala bajo condiciones de deficiencia de nutrientes y estrés para la acumulación y enquistamiento de astaxantina (Li et al, 2020).…”