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Tecnología para estimular la producción de astaxantina en microalga Haematococcus

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By Milthon Lujan

China.- Los científicos del Institute of Technical Biology and Agriculture Engineering, Hefei Institutes of Physical Science, aplicaron tecnología de plasma de baja temperatura para estimular la acumulación de biomasa y astaxantina en Haematococcus pluvialis en condiciones apropiadas.

El plasma de baja temperatura (LTP) es un excelente inductor de estrés oxidativo en los sistemas biológicos gracias a su capacidad de producir una variedad de especies reactivas que puedan causar una variedad de efecto biológicos.

Anteriormente, Huang Qing y su equipo habían realizado una serie de progresos en la esterilización microbiana, la inocuidad de los alimentos y la reproducción de mutaciones mediante el uso de plasma de baja temperatura.

La astaxantina es cetocarotenoide con diversas funciones como colorante, antioxidante y cuidado de la salud, por lo que se aplica ampliamente en una variedad de industrias, como la acuicultura, la alimentación, la cosmética, la salud y la industria farmacéutica.

En la naturaleza, H. pluvialis es considerada la microalga con la mayor acumulación natural de astaxantina. Debido a la creciente demanda por astaxantina natural y su alto precio, técnicas efectivas y novedosas para incrementar la biomasa y las producciones de astaxantina en H. pluvialis, que tiene una gran demanda tanto para fines de investigación como de aplicación.

En su trabajo, Huang y sus colegas exploraron las condiciones óptimas de descarga de plasma de baja temperatura en el crecimiento y biomasa de H. pluvialis ajustando el tiempo de tratamiento con plasma.

Como tal, ellos obtuvieron el efecto de estimulación que se atribuyó a la regulación inducida por ROS de la homeostasis redox en el proceso fotosintético, que mejoró las actividades antioxidantes.

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Esta vez, en su trabajo, ellos también realizaron un análisis comparativo del transcriptoma para explicar el mecanismo y revelaron los principales agentes estimulantes involucrados.

Los investigadores descubrieron que los principales genes expresados diferencialmente estaban asociados con el metabolismo y el transporte de las fitohormonas, que aumentaron bajo el estrés oxidativo inducido por el tratamiento con LTP.

Ellos creen que su trabajo no solo puede proporcionar una forma nueva y simple para mejorar la producción de biomasa y astaxantina de H. pluvialis, sino que también ayuda a comprender el mecanismo del efecto de estimulación inducida por plasma no térmico en H. pluvialis.

Obtención de astaxantina de Haematococcus pluvialis

La microalga de agua dulce H. pluvialis es una fuente rica para la producción de astaxantina. La astaxantina es un carotenoide y constituye el producto de mayor valor derivado de las microalgas. La astaxantina de microalgas representa menos de 1% del mercado mundial, debido a que la alternativa sintética incluye menores costos de producción.

Desde el punto de vista de la nutrición, las astaxantina es considerada como el antioxidante más poderoso en la naturaleza. Asimismo, la astaxantina es una sustancia que protege la piel contra la foto-oxidación inducida por los rayos ultravioleta y es empleada en terapias para combatir los tumores y en la prevención del daño neural. Finalmente la astaxantina es considerado como un superalimento natural destinado a incrementar el rendimiento atlético.

El valor comercial de la astaxantina varía usualmente de US$2500 a 7000/kg, mientras que el potencial del mercado mundial se estima en 280 toneladas métricas y fue valorizado en US$447 millones en el año 2014.

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H. pluvialis es capaz de crecer bajo condiciones fotoautotróficos, heterotróficos o mixótrofos en estanques abiertos, raceway abiertos o fotobiorreactores cerrados en lote o continuo. {mprestriction ids=»*»}

Referencia (acceso abierto):
Chen Z., L. Li, H. Zhang, Q. Huang. 2020. Stimulation of biomass and astaxanthin accumulation in Haematococcus pluvialis using low-temperature plasma (LTP). Bioresource Technology Reports, Volume 9, February 2020, 100385. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100385 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589014X20300062 {/mprestriction}

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