Aplicación de un modelo primario y determinación de condiciones óptimas en el crecimiento de Haematococcus Pluvialis y producción de Astaxantina

Lancheros Díaz, Ana Graciela | 2021-05-06

La microalga Haematococcus pluvialis bajo determinadas condiciones de crecimiento y parámetros de estrés produce más astaxantina. El objetivo principal del presente estudio fue aplicar el modelo Gompertz realizando un ajuste estadístico al crecimiento celular obtenido en los 9 estudios realizados por el grupo bioprocesos y control entre el 2015-2019, con diversas condiciones de cultivo. Se utilizó Excel y calculadora manual para ajustar el crecimiento celular de los estudios analizados. A partir de los resultados, se determinó que para lograr una mayor producción celular y la mejor producción de astaxantina se deben implementar condiciones de estrés como pH 6.8, temperatura 20°C, fotoperiodo 20:4h luz/oscuridad, luz blanca, irradiancia de 70 -140 μE m−2s−1 deficiencia de nitratos de 5% y fosfatos de 10%, agitación 100 rpm, adición de NaC2H3O2 (1,6g/L) y NaCl (1,28 g/L) y aire filtrado, en medio de cultivo RM. En conclusión, el modelo Gompertz se ajustó a los 9 estudios analizados, además, se utilizó para describir la producción de biomasa por H. pluvialis bajo las condiciones trabajadas, permitió calcular las velocidades de crecimiento y tiempos de duplicación. Determinando las condiciones donde se obtiene mayor biomasa (8,62x109 cel/mL) con alta velocidad de crecimiento (0,39 cel/día), un td (1,77 días) y las condiciones donde se obtiene mayor cantidad de astaxantina (7,3 μg/ml). El modelo se validó utilizando R2 ; obteniendo resultados entre 0,9 y 0,99 cercanos a 1, indicando que este se ajustó a los datos experimentales.

Caracterizacion y preservacion de micro algas y cianobacterias provenientes de agua de riego de la finca san Jose, Cundinamarca

Adame Jimenez, Laura Milena | 2016

Efecto del estrés producido por la variación del color de luz y la deficiencia de nitrógeno, sobre la expresión de genes y producción de Astaxantina en Haematococcus Pluvialis

Huérfano Torres, Myriam Judith | 2019-01

La astaxantina es un caroteno secundario que sirve como base en la acuicultura, ornitología, en la industria farmacéutica, como antioxidante y foto protector; este pigmento es producido por diversas microalgas como el Haematococcus pluvialis, que es un alga verde de agua dulce. El objetivo del proyecto fue aumentar la producción del pigmento de forma natural. Se expuso la microalga al primer tratamiento con variación del color de luz y un segundo tratamiento con variación del color de luz y nitrógeno al 4.0%, cada fase se desarrolló en un periodo de 30 días, de los cuales 15 días fueron de crecimiento y 15 días de estrés (luz roja, luz azul) ; se llevó a cabo en los medios RM y BBM, los muestreos se realizaron cada tercer día para cuantificación de clorofila y astaxantina, observar morfología y posteriormente realizar análisis moleculares para evidenciar expresión de genes involucrados en la ruta biosintética de astaxantina. En la determinación de expresión de genes se obtuvo un 87,5 % el gen fitoeno sintasa (PSY) y en un 62,5% el gen β-caroteno Hidroxilasa (CHY) presente en el total de las muestras analizadas, se concluyó que el tratamiento óptimo para la producción del pigmento fue nitrógeno al 4.0% con variación del color de luz roja en el medio BBM ya que alcanzó una producción de 7.24 x10-5 μg/cel. de astaxantina.

Produccion de acidos grasos y Astaxantina en Haematococcus pluvialis bajo condiciones de estres

Rios Alcantara, Sthephany Lorena | 2016

Producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis bajo diferentes condiciones de estrés: Revisión

Camacho Kurmen, Judith Elena | 2021

El Haematococcus pluvialis es una microalga con gran interés biotecnológico porque es productor del ketocaroteniode astaxantina, con uso como pigmento y como compuesto bioactivo, con aplicación en diferentes industrias, como la alimentaria, cosmética, nutracéutica, farmacéutica y la aquacultura. La astaxantina en la biomedicina tiene usos como antioxidante, anticancerígeno e inmunomodulador. En diversos estudios se ha demostrado que bajo las condiciones de estrés como el pH, temperatura, luz, color de luz, alta irradiancia, fotoperiodo, deficiencia de nutrientes (nitratos o fosfatos) y salinidad, la microalga incrementa la producción de astaxantina, pero, aún no se conocen las condiciones óptimas solas o combinadas que puedan aumentar su producción, proponiéndose como objetivo de este estudio determinar cuáles de las condiciones de estrés a las cuales se ha sometido la microalga en el trabajo realizado en el grupo de investigación Bioprocesos y control y la revisión bibliografía realizada generan la mayor productividad del carotenoide. La revisión realizada permitió establecer que las condiciones de estrés más influyentes en la producción de astaxantina al utilizar la microalga H. pluvialis UTEX2505, son el uso de medios RM y BBM, adición de acetato de sodio al inicio del cultivo, cloruro de sodio al día 15 del cultivo, uso de luz roja y luz blanca, pH 6.7 a 7.0, CO2 5%, alta irradiancia de 140 μE/m2s, fotoperiodo 20h luz:4 h oscuridad con una productividad de astaxantina entre 1.73 x10-4 μg/cel. mL y 7.24 x10-5 μg/cel. mL., las cuales se sugieren seguir aplicando para el escalamiento del proceso.

Producción de Astaxantina usando las condiciones de estrés acetato de sodio y alta intensidad de luz utilizando la biomasa de la microalga Haematococcus Pluvialis obtenida en el biorreactor Biostat a plus de 5 L

Camacho Kurmen, Judith Elena | 2021-05-30

La astaxantina es un carotenoide al que se le considera útil en diversas industrias, además se le reconoce por su potente capacidad antiinflamatoria, anticancerígena y antioxidante. La microalga Haematococcus pluvialis es considerada como la mejor productora natural de astaxantina. En la actualidad, la mayor cantidad de astaxantina se produce de forma sintética, y se comercializa a costos elevados, por esto se ha incrementado el interés por producir este compuesto de forma natural. En este estudio se propone la determinación de la producción de astaxantina usando la biomasa de H. pluvialis obtenida en el Biorreactor BIOSTAT A PLUS de 5 litros, sometiéndose a los factores de estrés acetato de sodio (0,375 mg/L y 0, 750 mg/L) y una irradiancia de 360 lux con luz blanca, en medios BBM y RM, pH 6,8, temperatura 20°C, agitación diaria, aire filtrado, cajas de cultivo celular. Se determinó el cambio morfológico, la concentración de clorofila y astaxantina. Estableciendo que el tratamiento que uso medio RM con 0.375 mg/L de acetato de sodio produjo 6.088 ug/mL de astaxantina. El Anova (95%) realizado no estableció diferencias significativas entre tratamientos para la producción del carotenoide (P>0,05), pero sí para el crecimiento celular (P<0.05), y según el test Tukey HSD este tratamiento tiene significativamente mayor crecimiento celular (3.01 x 108 cel./mL). Esta investigación permite concluir que el uso de la biomasa obtenida de H. pluvialis en el Biorreactor BIOSTAT A PLUS de 5 litros, para someterla a factores de estrés como el acetato de sodio, combinado con alta irradiancia, permite obtener concentraciones óptimas de astaxantina, aplicables en la producción industrial.

Producción de Haematococcus Pluvialis en un biorreactor Tecferm de 5 l en medios de cultivo Rm y Bbm

Camacho Kurmen, Judith Elena | 2018-05

H. pluvialis es una fuente rica de astaxantina, carotenoides y ácidos grasos de interés en la industria farmacéutica, cosmética y alimenticia, sin embargo, esta posee un crecimiento lento y complejo lo cual dificulta la obtención de una buena cantidad de biomasa. Es por esto que se propone como objetivo determinar las condiciones de cultivo para un crecimiento y producción de biomasa adecuados en cantidad y calidad de la microalga en el biorreactor Tecferm de 5L. El cultivo se realizó bajo temperatura 20ºC ± 1°C, fotoperiodo de 18:6 luz:oscuridad, agitación a 180 rpm, aire filtrado y pH de 6.8- 7.1 por un periodo de 21 días. Se determinó concentración celular, peso seco, contenido de clorofila, nitratos y fosfatos. Los ensayos se realizaron por triplicado. Se realizó un análisis de costos y un ANOVA para determinar diferencias significativas entre los tratamientos. El medio de cultivo con mayor crecimiento fue RM con 1.25x105 cel/mL. Se presentaron diferencias significativas para el contenido de fosfatos (P<0.05), con excepción de crecimiento celular, contenido de clorofila y nitratos en los dos medios ensayados. El uso del biorreactor Tecferm 5L para el cultivo de H. pluvialis muestra que este proceso se puede realizar debido a que las células se mantuvieron en estado vegetativo. Se concluye que el biorreactor Tecferm 5L obtuvo un buen crecimiento en especial con el medio RM en donde se encontró una velocidad de crecimiento máxima de 0.040 cél/día, además el análisis de costos determinó que este medio tiene un costo meno

Producción de Haematococcus Pluvialis en un biorreactor tecferm de 5 l en medios de cultivo Rm y Bbm

Camacho Kurmen, Judith Elena | 2018-05

H. pluvialis es una fuente rica de astaxantina, carotenoides y ácidos grasos de interés en la industria farmacéutica, cosmética y alimenticia, sin embargo, esta posee un crecimiento lento y complejo lo cual dificulta la obtención de una buena cantidad de biomasa. Es por esto que se propone como objetivo determinar las condiciones de cultivo para un crecimiento y producción de biomasa adecuados en cantidad y calidad de la microalga en el biorreactor Tecferm de 5L. El cultivo se realizó bajo temperatura 20ºC ± 1°C, fotoperiodo de 18:6 luz:oscuridad, agitación a 180 rpm, aire filtrado y pH de 6.8- 7.1 por un periodo de 21 días. Se determinó concentración celular, peso seco, contenido de clorofila, nitratos y fosfatos. Los ensayos se realizaron por triplicado. Se realizó un análisis de costos y un ANOVA para determinar diferencias significativas entre los tratamientos. El medio de cultivo con mayor crecimiento fue RM con 1.25x105 cel/mL. Se presentaron diferencias significativas para el contenido de fosfatos (P<0.05), con excepción de crecimiento celular, contenido de clorofila y nitratos en los dos medios ensayados. El uso del biorreactor Tecferm 5L para el cultivo de H. pluvialis muestra que este proceso se puede realizar debido a que las células se mantuvieron en estado vegetativo. Se concluye que el biorreactor Tecferm 5L obtuvo un buen crecimiento en especial con el medio RM en donde se encontró una velocidad de crecimiento máxima de 0.040 cél/día, además el análisis de costos determinó que este medio tiene un costo menor