Universidad Andrs Bello

Facultad de Ecologa y Recursos Naturales

Escuela de Ingeniera en Acuicultura

Anlisis en Bioprocesos

Mejoramiento de lnea de proceso para extraccin de DHA algal.

AlumnoFecha : 30 de abril, 2001

LAS MICROALGAS Y SUS BIOMOLECULAS DE INTERS

Se considera que el 60 % de los recursos algales requeridos para la obtencin de los ingredientes de base en laindustria qumica extractiva o alimenticia, proviene de cultivos.

A pesar de la gran diversidad de microalgas, las investigaciones tendientes a la obtencin de metabolitos deinters econmico son muy limitadas, consagrndose en su mayora a estudios de ecofisiologa y composicinbioqumica.

En la ltima dcada, la biotecnologa microalgal ha hecho grandes avances con relacin a las especiesdestinadas a la obtencin de biomolculas de alto valor agregado. Una de las ficomolculas de gran intersindustrial son los cidos grasos; sustancias naturales de origen lipdico (forman parte del 20 al 40 % del totalde los lpidos). Su biosntesis en microalgas est relacionada indirectamente al proceso de conversin de laenerga solar en energa qumica, va fotosntesis, ya que en condiciones estndar, la fase de crecimientoexponencial se obtiene despus de 5 a 7 das. Este tiempo depender principalmente del tamao del inculo,medio, temperatura, iluminacin (280 mol de radiacin constante) as como tambin de la tasa decrecimiento de la especie (K. Alveal et al, 1995). De manera general, un cido graso es una cadena dehidrocarburos terminada por un grupo carboxilo. Participan en la constitucin de los lpidos, esterificando alglicerol y otros alcoholes.

Las microalgas debido a su capacidad de sintetizar cidos grasos polienoicos se sitan como una de lasfuentes principales de estos cidos en el medio acutico. Ellos son en su mayora molculas de cadenarecta con un nmero par de tomos de carbono; pueden ser saturados o insaturados con 1 a 6 doblesenlaces. Su funcin est relacionada a la de las membranas celulares, al almacenamiento de energa y alos procesos metablicos.

Del fitoplncton, que los sintetiza de novo, los cidos grasos se transportan a travs de la cadena alimenticia yse incorporan as en los lpidos de organismos superiores.

La obtencin de rendimientos superiores de biomasa algal, adems del desarrollo y optimizacin de lastcnicas de extraccin, permitir una produccin mayor de estas molculas de manera econmicamentecompetitiva con los mercados tradicionales.

HIPOTESIS.

Al limitar o disminuir la radiacin incidente en el ultimo contenedor, la actividad fotosinttica de stedisminuye, lo que conlleva a una acumulacin de lpidos.

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HIPOTESIS NULA.

Al limitar o disminuir la radiacin incidente en el ultimo contenedor, la actividad fotosinttica de ste nodisminuye, y por lo tanto la concentracin de lpidos no vara.

OBJETIVO

Aumentar la concentracin del cido docosaexaenoico (DHA) extrado de un alga

DISEO EXPERIMENTAL.

Se tiene una lnea de proceso para la extraccin del DHA usada como control y otra similar pero limitando laradiacin previo al centrifugado, y se compara la concentracin final de cidos grasos.

LNEA DE PROCESO CONTROL.

Agitacin del frasco de inoculacin con un stock de semillas en un medio hecho de NaCl, CaCl2, dextrosa,extracto de levadura o protena vegetal hidrolizada.

El cultivo es transferido progresivamente a contenedores ms grandes manteniendo, pH, flujo de aire,agitacin, nivel de oxgeno disuelto y una temperatura optima.

Cuando el cultivo alcanza una densidad celular y el contenido de cidos grasos en las clulas es eladecuado, se cosecha mediante centrifugacin y se procede al secado por spray.

Extraccin de aceite desde la biomasa seca utilizando hexano. El aceite extrado es concentrado mediante vaco y enfriamiento para remover las fracciones de aceitealtamente saturadas.

El aceite enfriado es refinado, blanqueado y deodorizado, para finalmente diluirlo con aceite de maravillaaltamente oleico para otorgar un nivel de DHA de 40%.

LNEA DE PROCESO EXPERIMENTAL.

Agitacin del frasco de inoculacin con un stock de semillas en un medio hecho de NaCl, CaCl2, dextrosa,extracto de levadura o protena vegetal hidrolizada.

El cultivo es transferido progresivamente a contenedores ms grandes manteniendo, pH, flujo de aire,agitacin, nivel de oxgeno disuelto y una temperatura optima.

Cuando el cultivo alcanza una densidad celular y contenido de cidos grasos en las clulas adecuado, sedisminuye la radiacin incidente.

Se cosecha mediante centrifugacin y se procede al secado por spray. Extraccin de aceite desde la biomasa seca utilizando hexano. El aceite extrado es concentrado mediante vaco y enfriamiento para remover las fracciones de aceitealtamente saturadas.

El aceite enfriado es refinado, blanqueado y deodorizado, para finalmente diluirlo con aceite de maravillaaltamente oleico.

RESULTADOS

Al disminuir la radiacin incidente en el ltimo contenedor y someterlo a centrifugacin, origin un aumentoen la concentracin de DHA finalmente extrado.

CONCLUSION.

Las microalgas se consideran como una de las fuentes naturales que mas a cumulan cidos grasos insaturadosde cadena larga en medios acuticos. No obstante que la ruta biosinttica en stas especies es anloga a la de

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las plantas superiores, los cidos grasos altamente insaturados presentan ciertas particularidades:

Su composicin vara de acuerdo a las fluctuaciones de las condiciones de cultivo. El alga que sintetiza el lpido realiza la fotosntesis, lo que significa que tanto la fijacin de CO2, como lasntesis de gliceridos a partir de cidos grasos y glicerol se realiza en la misma clula.

Efectivamente, al disminuir la radiacin incidente, disminuye la actividad fotosinttica y por ende laproduccin protenica tambin disminuye, as los carbonos fijados por fotosntesis son derivados hacia laproduccin de lpidos, tanto de cidos grasos como de glicerol.

BIBLIOGRAFA

K.ALVEAL; M.E.FERRARIO; E.C.OLIVEIRA; E. SAR, 1995. MANUAL DE METODOS FICOLGICOS,UNIVERSIDAD DE CONCEPCION. Pg. 298309

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