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Coproducción de ficocianina y exopolisacáridos en el cultivo de Arthrospira platensis

2017; University of Tarapacá; Issue: ahead Linguagem: Espanhol

10.4067/s0718-34292017005000028

0718-3429

Hugo Fabián Lobatón García, Philipp Schwerna, Rainer Buchholz,

Algal biology and biofuel production

espanolEn este estudio se discute una estrategia para la produccion simultanea de exopolisacaridos y ficocianina con productividades razonables de estos dos metabolitos de alto valor agregado mediante el cultivo de Arthrospira platensis en un fotobiorreactor tipo columna de burbujeo de 1 litro. Los productos de interes fueron: exopolisacaridos con actividades biologicas prometedoras y ficocianina con propiedades de utilidad para las industrias cosmeticas y alimentaria. La concentracion de biomasa, nitratos, fico-cianina y exopolisacaridos se determinaron por medio de metodos estandarizados. Los resultados experimentales en este trabajo muestran que la fraccion masica de ficocianina se degrado rapidamente despues de 50 horas de cultivo, esto como resultado del agotamiento de nitrato en el medio de cultivo. Con la ayuda de un modelo matematico que asocia el incremento de biomasa con el rendimiento teorico de consumo de nitrato se estimo la tasa de utilizacion de este. El tiempo de agotamiento predicho esta de acuerdo con el periodo en que la ficocianina comienza a disminuir. Adicionalmente, el modelo fue directamente validado con puntos experimentales. Con el fin de reducir las perdidas en las fracciones de masa de ficocianina y mantener las productividades de exopolisacaridos se establecio una estrategia de nitrato de lote alimentado, aumentando con esta la fraccion masica de fico-cianina a 30 mg gbiomasa-1, comparada con la total degradacion de este compuesto en el experimento control (no adiciones de nitrato). Ademas, en estas condiciones de cultivo la formacion de exopolisacaridos fue de 120 mg gbiomasa-1 comparado con 20 mg gbiomasa-1 en el experimento control. EnglishThis study discusses the effects of nitrate time-course in Arthrospira platensis cultivation, and will focus on the targetproducts: exopolysaccharides with promissory biological activities and phycocyanin with interesting properties for the cosmetic and food industries. Therefore, the possible simultaneous production of both high value products with reasonable productivities will be examined. A. platensis was cultivated in 1 L bubble column photobioreactor. Biomass, nitrate, phycocyanin and exopolysac-charides were estimated with standard methods. The experimental results in this work show that phycocyanin mass fraction degraded as a result of the complete nitrate depletion and nitrate additions during the cultivation, which helped keeping constant this molecule until new limitations appear. Finally, the current work has demonstrated that by controlling nutrient additions such as nitrate, reasonable mass fractions in both products phycocyanin (30 mg gbiomasa-1) and exopolysaccharides (120 mg gbiomass-1) could be obtained.