Resumen de Coproducción de ficocianina y exopolisacáridos en el cultivo de Arthrospira platensis

Hugo Fabián Lobatón Garcia, Philipp Schwerna, Rainer Buchholz

• español

  En este estudio se discute una estrategia para la producción simultánea de exopolisacáridos 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 interés fueron: exopolisacáridos con actividades biológicas prometedoras y ficocianina con propiedades de utilidad para las industrias cosméticas y alimentaria. La concentración de biomasa, nitratos, fico-cianina y exopolisacáridos se determinaron por medio de métodos estandarizados. Los resultados experimentales en este trabajo muestran que la fracción másica de ficocianina se degradó rápidamente después de 50 horas de cultivo, esto como resultado del agotamiento de nitrato en el medio de cultivo. Con la ayuda de un modelo matemático que asocia el incremento de biomasa con el rendimiento teórico de consumo de nitrato se estimó la tasa de utilización de este. El tiempo de agotamiento predicho está de acuerdo con el período en que la ficocianina comienza a disminuir. Adicionalmente, el modelo fue directamente validado con puntos experimentales. Con el fin de reducir las pérdidas en las fracciones de masa de ficocianina y mantener las productividades de exopolisacáridos se estableció una estrategia de nitrato de lote alimentado, aumentando con esta la fracción másica de fico-cianina a 30 mg gbiomasa-1, comparada con la total degradación de este compuesto en el experimento control (no adiciones de nitrato). Además, en estas condiciones de cultivo la formación de exopolisacáridos fue de 120 mg gbiomasa-1 comparado con 20 mg gbiomasa-1 en el experimento control.

• English

  This 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.