Publicado 2017-06-30
Palabras clave
- Chlorella sp,
- Scenedesmus sp.,
- ácidos grasos poliinsaturados (PUFA’s),
- biomasa microalgal
Cómo citar
Resumen
El trabajo aquí presentado se enfocó en la producción de ácidos grasos poliinsaturados o PUFA’s (por sus siglas del inglés PolyUnsaturated Fatty Acids) a partir de biomasa microalgal en un cultivo heterotrófico. Para esto, se utilizaron las algas Chlorella sp. y Scenedesmus sp., en condiciones heterotróficas, posteriormente se seleccionó la cepa con mayor productividad, se realizaron las cinéticas con ambas algas para cuantificar la concentración de biomasa, glucosa, nitrógeno y fósforo; se extrajeron los lípidos y se analizaron por cromatografía de gases. El cultivo heterotrófico se estableció en un reactor de tanque agitado de flujo continuo o CSTR (por sus siglas del inglés Continuous Stirred Tank Reactor) de 1L, con las siguientes condiciones; 28°C, 1vvm, pH 6,8 y relación C/N 12:1. Luego, se realizó el cultivo en un “Biorreactor BioFlo 115” con volumen de 10L y se determinó la productividad de los lípidos obtenidos. El perfil lipídico permitió establecer que el ácido graso obtenido en mayor cantidad en CHL2 es el ácido oleico (C 18:1) con un porcentaje igual al 28,75 del total de ácidos grasos, también se destacan la acumulación de los ácidos grasos palmitoléico (C 16:1) con 19,75%, ácido araquídico (C 20:0) con 19,37%, ácido linoleico (C 18:2) con 11,86%, ácido palmítico (C 16:0) con 7,24%, ácido linolénico (ɤ-C18:3) con 2,61%, ácido erúcico (C 22:1) con 4,61% y ácido esteárico (C 18:0) 2,4%.
Descargas
Referencias
[2] Robles A, Molina E, Giménez A, Ibañes MJ. Downstream processing of algal polyunsaturated fatty acids. Biotechnol Adv. 1998;16(3):517-80.
[3] Wen ZY, Chen F. Heterotrophic production of eicosapentaenoid acid by the diatom Nitzschia laevis: effects of silicate and glucose. J Ind Microbiol Biotech. 2000;25:218.
[4] Sforza E, Bertucco A, Morosinotto T, Giacometti GM. Vegetal oil from microalgae: species selection and optimization of growth parameters. Chem. Eng. Trans. 2010;20:199-204.
[5] Ratledge C, Gunstone FD. Microorganisms as source of polyunsaturated fatty acids in: structured and modified lipids. Ed. New York: Marcel Dekker. 2001.
[6] Cobos Ruiz M, Paredes Rodríguez JD, Castro Gómez JC. Inducción de la producción de lípidos totales en microalgas sometidas a estrés nutritivo. Acta biol. Colomb. 2016; 21(1):17-26.
[7] Perez García O, Escalante F, De Bashan L, Bashan Y. Heterotrophic cultures of microalgae: metabolism and potential products. Water research. 2011;(45):11-36.
[8] Jaimes D, Soler W, Velasco J, Muñoz Y, Urbina N. Bioprospecting chlorophytas microalgae with potential for the production of lipids for biofuels. CT&F. 2012;5(1):93-102.
[9] Perales Vela H, González S, Montes MC, Cañizares RO. Growth photosynthetic and respiratory responses to sub-lethal copper concentrations in Scenedesmus incrasatulus(Clorophyceae). Chemosphere. 2007; 67:2274-81.
[10] Urbina Suarez N. Cultivo mixotrófico de Scenedesmus incrassatulus para la producción de carotenoides en un fotobiorreactor multitubular (tesis de maestría). Distrito Federal, México: Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional - CINVESTAV; 2010.
[11] APHA, AWWA, WPCF. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18a. Edition. E.U.A. 1992
[12] Sánchez Y, Gallo A, Gómez L, Álvarez I, Sabina L, Támbara Y, et. al. Productividad de lípidos y composición de ácidos grasos de cinco especies de microalgas. Investigación y Saberes. 2012;1(2):37-43.
[13] Azma M, Mohamed M, Mohamad R, Rahim R, Ariff A. Improvement of medium composition for heterotrophic cultivation of green microalgae, Tetraselmissuecica, using response surface methodology. Biochem Eng J. 2011;53(2):187-95.
[14] Liu J, Huang J, Sun Z, Zhong Y, Jiang Y, Chen F. Differential lipid and fatty acid profiles of photoautotrophic and heterotrophic Chlorella zofingiensis: Assessment of algal oils for biodiesel production. Bioresour Technol. 2011; 102(1):106-10.
[15] Xiong W, Li X, Xiang J, Wu Q. High-density fermentation of microalga Chlorella protothecoides in bioreactor for microbio-diesel production. Appl Microbiol Biotechnol. 2008; 78(1):29-36.
[16] Shen Y, Yuan W, Mao E. Heterotrophic Culture of Chlorella protothecoides in Various Nitrogen Sources for Lipid Production, Appl. Biochem. Biotechnol. 2010;160(6):1674-84.
[17] Arias M, Martínez A, Cañizares R. Producción de biodiesel a partir de microalgas: parámetros del cultivo que afectan la producción de lípidos. Acta Biol. Colomb. 2013;18 (1):43–68.
[18] Miao X, Wu Q. High yield bio-oil production from fast pyrolysis by metabolic controlling of Chlorella protothecoides. J Biotechnol. 2004; 110(1):85-93.
[19] Miao X, Wu Q. Biodiesel production from heterotrophic microalgal oil. Bioresour Technol. 2006;97(6):841-6.
[20] Xu H, Miao X, Wu Q. High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters. J Biotechnol. 2006;126(4):499-507.
[21] Zheng Y, Chi Z, Lucker B, Chen S. Two-stage heterotrophic and phototrophic culture strategy for algal biomass and lipid production. Bioresour Technol. 2012;103(1):484-8.
[22] Jaimes D, Soler W. Producción de lípidos a partir de microalgas nativas de la división Chlorophyta de Norte de Santander utilizando aguas residuales (tesis de pregrado). Cúcuta, Colombia: Universidad Francisco de Paula Santander; 2013.
[23] Bouaraba L, Dautab A, Loudikia M. Heterotrophic and mixotrophic growth of Micractinium pusillum Fresenius in the presence of acetate and glucose: effect of light and acetate gradient concentration. Wat Res. 2004;38:2706–12.
[24] Servin-Reyssac J, De la Nouë J, Proulx D. Le recyclage du lisier de porc par lagunage. Edit. Lavoisier editor, Technique y documentation. 1995.
[25] Cheirsilp B, Torpee S. Enhanced growth and lipid production of microalgae under mixotrophic culture condition: Effect of light intensity, glucose concentration and fed-batch cultivation. Bioresour Technol. 2012;110:510-6.
[26] Liang Y, Sarkany N, Cui Y. Biomass and lipid productivities of Chlorella vulgaris under autotrophic, heterotrophic and mixotrophic growth conditions. Biotechnol Lett. 2009;31(7):1043-9.
[27] Fernández D, Chica C, Parra M. Obtención de ácidos grasos a partir de biomasa microalgal cultivada bajo diferentes condiciones de iluminación. Rev. Elementos. 2013;(3):111-9.
[28] García JL, Molina E, García F, Sánchez JA, Giménez A. Cuantificación de ácidos grasos a partir de biomasa microalgal. Grasas y Aceites. 1993;44(6):348-53.
[29] Chisti Y. Biodiesel form Microalgae. Biotech Adv. 2007;25:294-306.
[30] Rosenberg JN, Oyler GA, Wilkinson L, Betenbaugh MJ. A green light for engineered algae: redirecting metabolism to fuel a biotechnology revolution. Curr. Opin. Biotechnol. 2008;19:430-6.
[31] Jacob-Lopes E, Gimenes C, Ferreira L, Teixeira T. Effect of light cycles (night/day) on CO2fixation and biomass production by microalgae in photobioreactors. Chem. Eng. and Proc. 2009;48:306–10.
[32] Mérida LGR, Zepka LQ, Jacob-Lopes E. Fotobiorreactor: Herramienta para cultivo de cianobacterias. Ciencia y Tecnología.2013;6(2):9-19.
[33] De BK, Chaudhury S, Bhattacharyya DK. Effect of nitrogen sources on γ-linoleic acidaccumulation in Spirulina platensis. Journ. American Oil Chemists’ Soc. 1999;76(1):153-6
[34] Li Q, Du W, Liu D. Perspectives of microbial oils for biodiesel production. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008;80(5):749-56.
[35] Hu Q, Sommerfeld M, Jarvis E, Ghirardi M, Posewitz M, Seibert M, et. al. Microalgal triacylglycerols as feedstock for biofuel production: perspectives and advances. Plant J. 2008;54(4):621-39.
[36] Montero Y, Gallo A, Gómez L, Álvarez I, Sabina L, Támbara Y, et. al. Productividad de lípidos y composición de ácidos grasos de cinco especies de microalgas. Investigación y Saberes. 2012;1(2):37-43.
[37] Greque de Morais M, Vieira J. Fatty acids profile of microalgae cultived with carbon dioxide. Ciênc. agrotec. 2008;32(4):1245-51.
[38] Willis WM, Lencki RE, Marangoni AG. Lipid modification strategies in the production of nutritionally functional fats and oils. Crit. Rev. Food Sci.1998;38(8):639-74.
[39] Castro M. Ácidos grasos omega 3: beneficios y fuentes. Interciencia.2002;27(3):128-36.
[40] Radmann M, Viera J. Conteúdo lipídico e composição de ácidos graxos de microalgas expostas aos gases CO2, SO2 e NO. Quim. Nova. 2008;31(7):1609-12.
[41] Muradyan EA, Klyachko-Gurvich GL, Tsoglin L, Sergeyenko T, Pronina NA. Changes in Lipid Metabolism during Adaptation of the Dunaliella salina Photosynthetic Apparatus to High CO2Concentration Russ. J. Plant Physiol. 2004; 51:53-62.