Escalado del proceso de producci¨®n de aceite rico en ¦Ø-3 a partir de microalgas

ESTEBAN SANCHEZ; PABLO A. TORRESI; FRANCISCO COLOMBATTI; DEBORA L MANUALE; JUAN C. YORI; ALEJANDRO BECCAR¨ªA

San Luis

Congreso; III Simposio Latinoamericano de Biocat¨¢lisis y Biotransformaciones (SiLaByB) - VIII Encuentro Regional de Biocat¨¢lisis y Biotransformaciones (EnReBB); 2018

Sociedad Argentina de Biocat¨¢lisis y Biotransformaciones

Los ácidos grasos (AG) son esenciales en la dieta. Los AG ω-3, como el eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA) tienen propiedades vasodilatadores y desinflamatorias1. Un déficit de EPA y DHA retrasa el desarrollo del sistema nervioso central2. Los ω-3 se forman en plantas y microalgas del fitoplancton. La obtención de EPA y DHA desde microalgas genera un producto de excelente calidad, sin toxinas ni contaminantes, y a bajo costo3. Argentina importa ~50 tn por año de aceite de algas con 40% DHA. La provincia de Santa Fe genera descartes hortícolas (~40%), que son fuentes de C económicas. Se pretende evaluar medios de cultivo con fuentes de C de descartes para el cultivo de microalgas productoras de aceites con ω-3. La cepa Schizochytrium sp. se cultivó 10 días en Erlenmeyer (30°C, 150 rpm, 50 mL, aerobio) con medio ByM (790By+ modificado), ByM1 (extracto levadura [EL] 5 g L-1; peptona carne [PC] 5 g L-1; glucosa [Glc] 35 g L-1), ByM2 (ByM1 sin EL), ByM3 (ByM1 con agua mar natural), ByM4 (ByM2 con glicerol [Gro] 60 g L-1, sin Glc) y ByM5 (ByM2 con melaza zanahoria 60 g L-1, sin Glc). El biorreactor semi-batch se cultivó 7 días (29°C, 350 rpm, 1,7 L, aerobio) con ByM2. Con ByM, μ fue 3,76 d-1 y Xmax 1,00x108 células mL-1 (día 2), siendo éste último el mayor valor obtenido. Con ByM3 y ByM4 se obtuvo μ de 1,1 y 0,9 veces el valor de ByM, respectivamente, y Xmax fue 9,36 y 6,65x107 células mL-1 (día 2), respectivamente, valor inferior a ByM. Con ByM2 y ByM1 se obtuvo menor μ que los anteriores cultivos, mientras ByM5 alcanzó una μ 2,2 veces menor que ByM3. Con ByM5, ByM2 y ByM1, la Xmax apenas superó 4,00x107 células mL-1, a los 4, 5 y 6 días, respectivamente. En sistema semi-batch (Fig. 1), la microalga creció exponencialmente el día 1, con menor crecimiento el día 2, indicando próximo ingreso a fase estacionaria. En el crecimiento exponencial μ fue 2,68 d-1, 20% menor que con ByM2 en Erlenmeyer. Luego del día 2, la concentración Glc fue 0,5 g L-1, por ello se agregó 0,5 L ByM2 (concentración final 11,8 g L-1). Al día 3, la densidad celular no aumentó pero la concentración Glc fue 0,2 g L-1, por ello se incorporó Glc (concentración final 40,4 g L-1). Xmax fue 1,17x108 células mL-1 al día 4 (2,4 veces que ByM2 en erlenmeyer), con mayor densidad celular en semi-batch. El consumo global O2 inicial fue moderado, duplicándose en fase exponencial. El consumo O2 fue máximo al día 3, luego con leve descenso. YP/X fue 0,23 g g-1, algo inferior que ByM2 en erlenmeyer (0,25 g g-1). El cultivo Schizochytrium sp. en sistema semi-batch fue factible, con parámetros cinéticos y estequiométricos mayores que a menor escala. Se logró mayor biomasa a tiempo final, aún con menor μ y similar YP/X que en Erlenmeyer. La microalga utilizó totalmente la Glc para mejorar la densidad celular y generar reservas lipídicas. Se prevé realizar ensayos que mejoren μ y YP/X, con sistemas semi-batch o continuos, utilizando los medios más promisorios a baja escala.