Desarrollo de una metodología para la obtención de astaxantina a partir de cultivos líquidos de la microalga Haematococcus lacustris

La astaxantina es un carotenoide ampliamente reconocido por sus potentes propiedades antioxidantes, sintetizado por la microalga Haematococcus pluvialis bajo condiciones de estrés. En estas condiciones, las células se transforman en aplanosporas, desarrollando paredes celulares gruesas que dificulta...

Full description

Autores:: Zambrano León, María Paula

Tipo de recurso:: https://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Universidad El Bosque

Repositorio:: Repositorio U. El Bosque

Idioma:: spa

Description
Summary:	La astaxantina es un carotenoide ampliamente reconocido por sus potentes propiedades antioxidantes, sintetizado por la microalga Haematococcus pluvialis bajo condiciones de estrés. En estas condiciones, las células se transforman en aplanosporas, desarrollando paredes celulares gruesas que dificultan su extracción, debido a su resistencia tanto mecánica como química. Esta complejidad se acentúa al tratarse de una molécula sensible a diversos factores, lo que convierte su obtención en un proceso desafiante. Con el fin de obtener astaxantina, se diseñó una metodología que abarca las etapas de cultivo, recuperación celular, secado, disrupción y extracción. Durante la fase de acumulación de biomasa, la microalga fue cultivada en medio BBM bajo un fotoperiodo 12:12 h (luz/oscuridad), utilizando luz monocromática roja a una intensidad de 55 µmol/m²·s. Posteriormente, para la inducción de estrés y acumulación de astaxantina, se establecieron experimentalmente las siguientes condiciones: reducción de fósforo al 25% y nitrógeno al 75%, fotoperiodo 16:8 h y luz azul a 120 µmol/m²·s. Bajo estas condiciones, se alcanzó una concentración de astaxantina de 83.48 mg/L. Este proceso fue asistido por un sistema de control lumínico y monitoreo de temperatura diseñado específicamente, el cual presentó un consumo de corriente promedio de 1.762 A. En cuanto a la recuperación celular, se evaluaron concentraciones de Derypol (coagulante comercial a base de taninos) entre 150 y 300 ppm, y sulfato de aluminio entre 300 y 1000 ppm. Donde, la mejor condición fue 500 ppm de sulfato de aluminio a un pH de 4.91, logrando un rendimiento del 97.44%. Para la etapa de secado, se compararon dos métodos: horno (40–60 °C) y microondas (350–700 W). El secado por microondas a 560 W fue el más eficiente, ya que redujo considerablemente el tiempo de proceso sin comprometer la calidad bioquímica de la biomasa. Respecto a la disrupción celular, se ensayaron tres métodos: extracción directa con DMSO, molienda y ultrasonido. La molienda y el DMSO presentaron rendimientos similares, alcanzando aproximadamente 24 mg/g de astaxantina extraída, mientras que el ultrasonido a 70 W y 40 kHz aplicando 5 ciclos de 20 min, permitió solo 2.197 mg/g, evidenciando su limitada eficacia para romper la pared celular a baja potencia. Finalmente, se evaluó el efecto de diferentes solventes de extracción (etanol, acetato de etilo y su mezcla 1:1 v/v). La combinación etanol:acetato de etilo fue la que mejor preservó la estabilidad química de la astaxantina, demostrando una fuerte capacidad antioxidante (CI50 = 42.55 μg/mL) determinada mediante el ensayo DPPH. Finalmente, empleando la metodología definida se alcanzó un rendimiento de extracción de astaxantina de 26,485 mg/g, con un rendimiento total de 79.46%.

Desarrollo de una metodología para la obtención de astaxantina a partir de cultivos líquidos de la microalga Haematococcus lacustris

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