INVESTIGACIÓN

Biorrefinería en dos etapas para optimizar la producción de lípidos y antioxidantes de Chlorela vulgaris

Zúrich 2/02/2022 | Los procesos metabólicos que desencadenan la mayor producción de lípidos y carotenoides son conflictivos entre sí, lo que requiere de estrategias que permitan la optimización de ambas

Las microalgas son una fuente prometedora de ácidos grasos y compuestos bioxidantes activos. Sin embargo, estas moléculas no siempre se encuentran en las concentraciones deseadas para que las técnicas y procesos que permiten su extracción de forma rentable sea posible.

Para obtener una buena concentración de ácidos grasos y biomoléculas de interés se deben aplicar protocolos de producción de biorrefinería que hagan los cultivos más eficientes, optimizando las capacidades de estos microorganismos.

Como es sabido, la acumulación de los ácidos grasos y biomoléculas antioxidantes están promovidas por condiciones de cultivo en ocasiones que entran en conflicto, por lo que se requiere diseñar estrategias de procesado por fases que mejoren progresivamente las cantidades de lípidos y antioxidantes, ya sea adaptando el contenido de nitrógeno en el medio de cultivo o las condiciones de estrés ligero.

Con este enfoque investigadores del ETH Zürich, en Suiza en colaboración con el Centro de Tecnología del Producto de Nestlé han llevado a cabo un estudio con Chlorella vulgaris, una microalga con capacidad para adaptarse y crecer en medios autotróficos, mixotróficos e incluso heterotróficos y sintetizar ácidos grasos de interés comercial.

Según los resultados obtenidos, la adición de luz al cultivo en fase heterotrófica aumentó el contenido de carotenoides y fenoles, mientras que la privación de nitrógeno desencadenó la acumulación de ácidos grasos y tocoferoles. En condiones de crecimiento mixotrófico mejoró los contenidos de carotenoides y fenoles, siendo la luteína la más abundante.

En general, como señalan, el proceso heterótrofo optimizado maximizó la cantidad de lípidos, 32,7% de peso seco, mientras que el proceso mixotrófico condujo a un perfil de ácidos grasos nutricionalmente favorable y concentraciones más altas de carotenoides y fenoles.

Además, después de un tratamiento con campo eléctrico pulsado pudieron mejorar la bioaccesibilidad y homogeneización de los lípidos y compuestos fenólicos.

Como señalan los autores de este trabajo, para mejorar la sostenibilidad y rentabilidad de un sistema de producción de microalgas, el cultivo debe someterse a condiciones específicas y controladas que activen la generación de compuestos de interés sin que las tasas de crecimiento o la concentración de biomasa se vea afectada.

Como ha quedado demostrado, la estrategia de dos etapas desarrollada con esta microalga permitió optimizar el proceso de biorrefinería.

Referencia:
Greta Canelli, Sabrina Tevere, Luc Jaquenod, Fabiola Dionisi, Zhen Rohfritsch, Christoph J. Bolten, Lukas Neutsch, Alexander Mathys. A novel strategy to simultaneously enhance bioaccessible lipids and antioxidants in hetero/mixotrophic Chlorella vulgaris as functional ingredient. Bioresource Technology, Volume 347,
2022, 126744, ISSN 0960-8524. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.126744

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