INBIOTEC   24408
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN BIODIVERSIDAD Y BIOTECNOLOGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
PLATAFORMA DE PRODUCCIÓN DE MICROALGAS PARA LA OBTENCIÓN DE PROTEÍNAS, CON POTENCIAL APLICACIÓN EN MATERIALES POLIMÉRICOS BIOGÉNICOS Y OTROS USOS
Autor/es:
SÁNCHEZ RIZZA LARA; RUSECKAITE ROXANA; COMAS BELÉN; MARTUCCI JOSEFA; CHURIO SANDRA; CURATTI LEONARDO
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Jornada; II Jornadas de Investigación de la Universidad Nacional de Mar del Plata; 2020
Resumen:
La biomasa de microalgas y cianobacterias es atractiva como fuente renovable de materias primas, principalmente debido a i) una mayor eficiencia fotosintética en comparación con las plantas terrestres ii) una mayor relación superficie-volumen lo que posibilita una mayor absorción de nutrientes mediante un reciclado efectivo de los mismos, iii) ciclos muy cortos de cosecha (1-10 días versus 1-2 veces al año); iv) tienen la capacidad de acumular sustancias de reserva, hasta un 70% en base a su peso seco, en forma de hidratos de carbono, proteínas o lípidos, dependiendo de la genética de la cepa; v) ausencia de lignina, lo que posibilita un mejor tratamiento posterior de la biomasa (procesamiento down-stream) y vi) capacidad de crecer en aguas residuales, agua de mar y en regiones áridas y semiáridas en sistemas de cultivo abierto (raceways). El potencial productivo de la biomasa va acompañado por un aumento proporcional en los fertilizantes nitrogenados y fosforados. En las instalaciones del INBIOTEC-CONICET aislamos una cepa nativa de cianobacterias fijadora de nitrógeno, la cual fue clasificada mediante taxonomía clásica y molecular identificándose como perteneciente al género Nostoc, la cual nominamos Nostoc sp. cepa M2 (acceso al GenBank # KM272975). La misma acumula hasta un 60% de proteínas en base a su peso seco, alcanza altas densidades celulares de hasta 2 g PS . L-1 en sistemas cerrados de cultivo (fotobiorreactores) y posee una característica de sedimentación rápida lo cual facilitaría su cosecha. Basados en conceptos de bio-economía proponemos el uso sostenible de este recurso natural y renovable para cubrir demandas en el sector de ecomateriales.Las cianobacterias, criptomonadas y cianelas poseen un ficobobilisoma, compuesto de cromoproteínas captadoras de luz (ficobiliproteinas o FBP) las cuales sufren modificaciones post-traduccionales mediante la unión de ficobilinas (o cromóforos) las cuales son responsables de la bioactividad de las FBP. Las FBP tienen muchos usos (colorantes naturales y biodegradables para alimentos, cosmética, textiles, detergentes, fuentes de agua decorativas, ecomateriales, sondas fluorescentes en investigación y diagnóstico, entre otras) y propiedades (antioxidantes, antivirales, antiinflamatorios, neuro y hepato-protectores, indicadores naturales de cambios de pH). Se realizó una caracterización de las FBP de los extractos libres de células de Nostoc (crudo) y evaluamos el efecto del pH y la temperatura sobre la estabilidad de las mismas. Se determinó que las FBP, ficoeritrina y ficocianina, se mantuvieron estables a pH entre 6.0-10.0. El punto isoeléctrico se encontró entre los pH 3.0-4.0. Las FBP a pH 4.0 se mantuvieron estables entre 20-50ºC; a pH 7.0 el intervalo se extrendió hasta 60ºC, mientras que a pH 10.0 el límite superior se redujo a 40ºC. Estas características nos posibilitaron el procesado de las FBPs en películas como envases activos. Evaluamos la potencialidad de las FBP de Nostoc en el diseño de películas para envasado inteligente, como indicadores de frescura de alimentos a pH extremos. En las instalaciones de INTEMA-CONICET se diseñaron películas de gelatina enriquecidas con distintos porcentajes de FBP de Nostoc, las cuales son potencialmente aplicables para detectar volátiles ácidos y básicos mediante cambios de color, presentándose como una alternativa promisoria en campos de aplicación de alto valor agregado que incluyen el sector industrial como envase inteligente.