Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis

La microalga biflagelada unicelular de agua dulce Haematococcus pluvialis tiene una gran importancia industrial al ser considerada una fuente de producción natural de astaxantina, carotenoide utilizado como colorante y compuesto bioactivo. Este microorganismo es el principal productor de astaxantina...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
Repositorio:
Expeditio: repositorio UTadeo
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/26861
Acceso en línea:
https://doi.org/10.21789/22561498.1743
https://revistas.utadeo.edu.co/index.php/mutis/issue/view/146
http://hdl.handle.net/20.500.12010/26861
Palabra clave:
Carotenoide
Fotobiorreactor
Parámetros cinéticos
Ciencias naturales
Microbiología
Microbiología -- Cultivos y medios de cultivo
Rights
License
Abierto (Texto Completo)
id UTADEO2_411a75c86f57f522186fea4176777d35
oai_identifier_str oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/26861
network_acronym_str UTADEO2
network_name_str Expeditio: repositorio UTadeo
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
title Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
spellingShingle Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
Carotenoide
Fotobiorreactor
Parámetros cinéticos
Ciencias naturales
Microbiología
Microbiología -- Cultivos y medios de cultivo
title_short Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
title_full Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
title_fullStr Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
title_full_unstemmed Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
title_sort Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis
dc.subject.spa.fl_str_mv Carotenoide
Fotobiorreactor
Parámetros cinéticos
topic Carotenoide
Fotobiorreactor
Parámetros cinéticos
Ciencias naturales
Microbiología
Microbiología -- Cultivos y medios de cultivo
dc.subject.lemb.spa.fl_str_mv Ciencias naturales
Microbiología
Microbiología -- Cultivos y medios de cultivo
description La microalga biflagelada unicelular de agua dulce Haematococcus pluvialis tiene una gran importancia industrial al ser considerada una fuente de producción natural de astaxantina, carotenoide utilizado como colorante y compuesto bioactivo. Este microorganismo es el principal productor de astaxantina de mejor calidad. La inducción de caroteno génesis se logra cuanto mayor es la exposición a condiciones de estrés, pues se genera así la mayor acumulación de astaxantina. Se ha observado también que, si las células están expuestas a un exceso de condiciones de estrés, el crecimiento celular cesa por completo y las células comienzan a morir en un tiempo relativamente corto, lo que dificulta su producción. El objetivo de esta revisión es conocer los modelos usados para describir la cinética de crecimiento de H. pluvialis y establecer los parámetros cinéticos que mejor expliquen el crecimiento de la microalga para emplearlos en el cultivo en laboratorio y su escalamiento en biorreactores o fotobiorreactores (fbr). Los modelos matemáticos más aplicados para el monitoreo del crecimiento de la microalga son el logístico, Baranyi-Roberts, exponencial y Monod. Se han propuesto modelos cinéticos de crecimiento teniendo en cuenta parámetros como la irradiancia y el color de luz. Los parámetros cinéticos usados son la velocidad máxima de crecimiento (µmáx), el tiempo de duplicación (td), la biomasa inicial (Xo), la biomasa final (Xf) y la productividad del carotenoide (Yp/Ys), para establecer las condiciones óptimas de cultivo y producción del carotenoide, utilizando los coeficientes de correlación que genera el modelo, a fin de garantizar el cultivo de la microalga bajo las condiciones seleccionadas y validar los datos encontrados.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2022-05-31T19:57:56Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2022-05-31T19:57:56Z
dc.date.created.none.fl_str_mv 2022
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
format http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
dc.identifier.citation.none.fl_str_mv Torres, T., & Camacho Kurmen, J. E. (2022). Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis. Revista Mutis, 12(1). https://doi.org/10.21789/22561498.1743
dc.identifier.other.none.fl_str_mv https://doi.org/10.21789/22561498.1743
https://revistas.utadeo.edu.co/index.php/mutis/issue/view/146
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/20.500.12010/26861
identifier_str_mv Torres, T., & Camacho Kurmen, J. E. (2022). Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis. Revista Mutis, 12(1). https://doi.org/10.21789/22561498.1743
url https://doi.org/10.21789/22561498.1743
https://revistas.utadeo.edu.co/index.php/mutis/issue/view/146
http://hdl.handle.net/20.500.12010/26861
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.local.spa.fl_str_mv Abierto (Texto Completo)
rights_invalid_str_mv Abierto (Texto Completo)
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.format.extent.spa.fl_str_mv 27 páginas
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
institution Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
bitstream.url.fl_str_mv https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/1/document.pdf
https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/2/license.txt
https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/3/cover_issue_146_es_ES.png
https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/4/document.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv ec131a9b4fd9f6a921cfada1c538d865
baba314677a6b940f072575a13bb6906
46108ddea61b089ca908ee1f85e604d2
a1dfc9245b6dbc56490d9d4cb801b120
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional - Universidad Jorge Tadeo Lozano
repository.mail.fl_str_mv expeditiorepositorio@utadeo.edu.co
_version_ 1814213615867133952
spelling 2022-05-31T19:57:56Z2022-05-31T19:57:56Z2022Torres, T., & Camacho Kurmen, J. E. (2022). Modelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis. Revista Mutis, 12(1). https://doi.org/10.21789/22561498.1743https://doi.org/10.21789/22561498.1743https://revistas.utadeo.edu.co/index.php/mutis/issue/view/146http://hdl.handle.net/20.500.12010/26861La microalga biflagelada unicelular de agua dulce Haematococcus pluvialis tiene una gran importancia industrial al ser considerada una fuente de producción natural de astaxantina, carotenoide utilizado como colorante y compuesto bioactivo. Este microorganismo es el principal productor de astaxantina de mejor calidad. La inducción de caroteno génesis se logra cuanto mayor es la exposición a condiciones de estrés, pues se genera así la mayor acumulación de astaxantina. Se ha observado también que, si las células están expuestas a un exceso de condiciones de estrés, el crecimiento celular cesa por completo y las células comienzan a morir en un tiempo relativamente corto, lo que dificulta su producción. El objetivo de esta revisión es conocer los modelos usados para describir la cinética de crecimiento de H. pluvialis y establecer los parámetros cinéticos que mejor expliquen el crecimiento de la microalga para emplearlos en el cultivo en laboratorio y su escalamiento en biorreactores o fotobiorreactores (fbr). Los modelos matemáticos más aplicados para el monitoreo del crecimiento de la microalga son el logístico, Baranyi-Roberts, exponencial y Monod. Se han propuesto modelos cinéticos de crecimiento teniendo en cuenta parámetros como la irradiancia y el color de luz. Los parámetros cinéticos usados son la velocidad máxima de crecimiento (µmáx), el tiempo de duplicación (td), la biomasa inicial (Xo), la biomasa final (Xf) y la productividad del carotenoide (Yp/Ys), para establecer las condiciones óptimas de cultivo y producción del carotenoide, utilizando los coeficientes de correlación que genera el modelo, a fin de garantizar el cultivo de la microalga bajo las condiciones seleccionadas y validar los datos encontrados.#CienciasNaturalesThe Haematococcus pluvialis, a freshwater unicellular biflagellate microalga, is of great importance industrially as it is considered a source of natural production of astaxanthin, a carotenoid used as a colorant and a bioactive compound. This microor-ganism is the main producer of the best quality astaxanthin. The induction of carotene genesis is achieved when exposure to stress conditions is greater, and this is how the greatest accumulation of astaxanthin is generated. It has also been observed that, if cells are exposed to excess stress conditions, cell growth ceases completely and cells begin to die in a relatively short time, which makes their production difficult. The objective of this review is to show the models used to describe the growth kinet-ics of H. pluvialisand to establish the kinetic parameters that best explain the growth of the microalgae for use in laboratory culture and its scaling up in bioreactors or photobioreactors (PBR). The most applied mathematical models for monitoring the growth of microalgae are logistic, Baranyi-Roberts, exponential, and Monod. Kinetic growth models have been proposed considering parameters such as irradiance and light color. The kinetic parameters used are the maximum growth speed (μmax), the doubling time (td), the initial biomass (Xo), the final biomass (Xf) and the carotenoid productivity (Yp/Ys), to establish the optimal conditions for cultivating and producing the carotenoid, using the correlation coefficients generated by the model, in order to guarantee the cultivation of microalgae under the selected conditions and validate the data found.27 páginasapplication/pdfspaUniversidad de Bogotá Jorge Tadeo LozanoCarotenoideFotobiorreactorParámetros cinéticosCiencias naturalesMicrobiologíaMicrobiología -- Cultivos y medios de cultivoModelos matemáticos y parámetros cinéticos relacionados con la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialisAbierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2http://purl.org/coar/resource_type/c_6501Torres-Ospina, TatianaCamacho Kurmen, Judith ElenaORIGINALdocument.pdfdocument.pdfVer documentoapplication/pdf525734https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/1/document.pdfec131a9b4fd9f6a921cfada1c538d865MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82938https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/2/license.txtbaba314677a6b940f072575a13bb6906MD52open accessTHUMBNAILcover_issue_146_es_ES.pngcover_issue_146_es_ES.pngImagenimage/png56921https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/3/cover_issue_146_es_ES.png46108ddea61b089ca908ee1f85e604d2MD53open accessdocument.pdf.jpgdocument.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg14740https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/20.500.12010/26861/4/document.pdf.jpga1dfc9245b6dbc56490d9d4cb801b120MD54open access20.500.12010/26861oai:expeditiorepositorio.utadeo.edu.co:20.500.12010/268612022-06-01 03:01:17.897open accessRepositorio Institucional - Universidad Jorge Tadeo Lozanoexpeditiorepositorio@utadeo.edu.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