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Cultivo masivo de la microalga Haematococcus sp. en fotobiorreactores planos para la producción de astaxantina bajo diferentes condiciones de estrés
Mass culture of the microalgae Haematococcus sp. in flat photobioreactors for the production of astaxanthin under different stress conditions
MARCO ANTONIO CRUZ JIMENEZ
BEATRIZ CORDERO ESQUIVEL
BENJAMIN BARON SEVILLA
Acceso Abierto
Atribución
Astaxantina, Carotenogénesis, Fotobiorreactores, Microalga Haematococcus
Astaxanthin, carotenogenesis, photobioreactor, microalgae
La microalga Haematococcus spp. puede acumular el carotenoide astaxantina (hasta el 5 % de su peso seco), este pigmento tiene una gran relevancia en diferentes industrias, ya que proporciona diferentes beneficios para la salud humana y animal. Es por ello que en varias regiones del mundo se siguen aislando cepas de este género, con el objetivo de evaluar su potencial para la producción de astaxantina. En este estudio se evaluó una cepa de Haematococcus sp. aislada localmente. En un primer ensayo se evaluó el efecto de tres intensidades de luz (30, 40 y 50 μmol∙m-2s-1) en el crecimiento. En el segundo ensayo, se indujo la carotenogénesis exponiendo a las células a condiciones de estrés, con intensidad de luz ((91, 116 y 282 μmol∙m-2s-1), una salinidad de 0.034 M y una temperatura de 30 °C. Los cultivos se realizaron a nivel masivo en fotobiorreactores planos (FBP). Las mayores densidades celulares se obtuvieron al día 36 con las intensidades de luz de 40 y 50 μmol∙m-2s-1, con un promedio de 900x103 cél·ml-1; en esta última intensidad de luz, fue en donde se produjo la mayor biomasa 394 µg·ml-1 (p<0.05) de peso seco (p.s.). En el segundo ensayo, con temperaturas de 30 °C por 14 días, no se encontraron diferencias significativas en la concentración de astaxantina entre las diferentes intensidades de luz para un mismo día de cultivo, a excepción del día 9, donde las mayores concentraciones se obtuvieron con la mayor intensidad de luz (282 μmol∙m-2s-1). Los resultados indican que la intensidad de luz de 282 μmol∙m-2s-1 junto con el incremento de la temperatura de 39°C, produjeron la mayor cantidad de carotenoides. Los pigmentos identificados y cuantificados por HPLC fueron astaxantina (1.9 μg∙mg-1 p.s.), cantaxantina (0.22 μg∙mg-1 p.s.), β-caroteno (0.28 μg∙mg-1 p.s.), licopeno (4.6 μg∙mg-1 p.s.) y clorofila a (127 μg∙mg-1 p.s.).
The microalgae Haematococcus spp. can accumulate the pigment carotenoid astaxanthin (up to 5% of its dry weight), this pigment has a great relevance in different industries, since it provides different benefits for human and animal health. For this reason, in the future new strains of this genus will be isolated in several regions of the world, in order to evaluate their potential for the production of astaxanthin. In this study, a strain of Haematococcus sp. locally isolated was evaluated. In a first trial the effect of three light intensities (30, 40 and 50 μmol∙m-2s-1) on growth was evaluated. In the second trial, carotenogenesis was induced by exposing the cells to stress conditions, with light intensity of 91, 116 and 282 μmol∙m-2s-1, a salinity of 0.034 M and a temperature of 30 °C. The cultures were carried out at a massive level in flat panel photobioreactors (FPB). The highest cell densities were obtained at day 36 with light intensities of 40 and 50 μmol∙m-2s-1, with an average of 900x103 cells·ml-1; in this last intensity of light, it was where the highest biomass was 394 μg∙ml-1 of dry weight, DW). In the second test, with temperatures of 30 °C for 14 days, no significant differences were found in the astaxanthin concentration between the different intensities of light for the same day of culture, except for day 9, where the highest concentrations were obtained with the highest intensity of light (282 μmol∙m-2s-1). The results indicate that the light intensity of 282 μmol∙m-2s-1, together with the temperature increase of 39 °C, produced the highest amount of carotenoids. The identified and quantified pigments by HPLC were astaxanthin (1.9 μg∙mg-1 DW), canthaxanthin (0.22 μg∙mg-1 DW), β-carotene (0.28 μg∙mg-1 DW), lycopene (4.6 μg∙mg-1 DW) and chlorophyll a (127 μg∙mg-1 DW).
CICESE
2017
Tesis de maestría
Español
Cruz Jiménez, M.A. 2017. Cultivo masivo de la microalga Haematococcus sp. en fotobiorreactores planos para la producción de astaxantina bajo diferentes condiciones de estrés .Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 46 pp.
OTRAS
Aparece en las colecciones: Tesis - Acuicultura

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