Avances I+D
Producen biomasa enriquecida beneficiosa para la salud a partir de microalgas
Investigadores de la Universidad de Huelva producen biomasa de microalgas con una sustancia antioxidante rica en selenio beneficiosa para la salud
Un equipo de investigadores de la Universidad de Huelva ha logrado la producción en continuo durante 5 semanas de biomasa de la microalga Chlorella sorokiniana enriquecida en selenometionina. Esta sustancia es una forma orgánica de selenio fácil de absorber, que no resulta tóxica para humanos ni animales y que podría incluirse en suplementos alimenticios o formando parte de alimentos funcionales
Un equipo de investigadores de la Universidad de Huelva ha logrado la producción en continuo durante 5 semanas de biomasa de la microalga Chlorella sorokiniana enriquecida en selenometionina. Esta sustancia es una forma orgánica de selenio fácil de absorber, que no resulta tóxica para humanos ni animales y que podría incluirse en suplementos alimenticios o formando parte de alimentos funcionales. Además, tiene propiedades antioxidantes y terapéuticas en la prevención del cáncer y de enfermedades cardiovasculares. Han escogido esta alga porque su resistencia y su crecimiento rápido permite obtener grandes cantidades de biomasa en poco tiempo.
Fotobioreactor empleado para obtener biomasa de Chlorella sorokiniana enriquecida en selenometionina.
El trabajo se ha desarrollado en un reactor en laboratorio y supone el paso previo a la producción masiva a escala piloto. “En otras investigaciones hemos obtenido cultivos de microalgas de forma discontinua, pero es la primera vez que se consigue biomasa de Chlorella sorokiniana enriquecida en selenometionina de manera continua”, señala a la Fundación Descubre Inés Garbayo, miembro del equipo de científicos de la Universidad de Huelva. Concretamente, han logrado una producción de 0.25 miligramos por litro y día de esta forma de selenio.
Para ello, los científicos han utilizado un fotobioreactor a escala de laboratorio, con una capacidad de 2.2 litros. “Las microalgas son fotosintéticas, necesitan recibir luz. Por ello, empleamos un fotobiorreactor, que está rodeado de luces fluorescentes que simulan la luz natural”, explica Inés Garbayo.
El procedimiento, en líneas generales, es el siguiente: en el fotobioreactor se suministra de forma continua a las microalgas medio de cultivo líquido. Éste contiene los nutrientes que les aportan la energía y elementos químicos que necesitan para la síntesis de sus constituyentes celulares, además de selenio inorgánico en forma de selenato. Mientras tiene lugar la biotransformación de selenato en selenometionina en las microalgas que están en el interior del reactor, éste se alimenta constantemente de medio de cultivo fresco, con más selenato. Además, se retira ininterrumpidamente la biomasa que sale enriquecida en selenometionina. Esta biomasa se centrifuga para eliminar los restos del medio de cultivo líquido y así obtenerla en forma de pasta semisólida.
Concentración óptima
El equipo de investigadores de la Onubense ha ensayado el procedimiento con diferentes concentraciones, de 5 a 50 miligramos por litro de selenato en el medio de cultivo, hasta llegar a determinar la concentración óptima para mantener la viabilidad celular y obtener el máximo de producción de selenometionina. Ésta se obtuvo con 40 miligramos por litro de selenato en el medio de cultivo. “De este modo, las algas son viables y capaces de producir 0.25 miligramos por litro de selenometionina al día”, indica la científica.
El paso siguiente que se plantea el equipo es obtener biomasa en cantidades mucho mayores en sus reactores del Centro Internacional de Estudios y Convenciones Ecológicos y Medioambientales (CIECEM) en Almonte (Huelva). Éstos tienen capacidades que oscilan entre los 5.000 y 10.00 litros.
Esta investigación, a largo plazo, puede tener una aplicación en el área de la alimentación y la salud, ya que las microalgas suponen una buena alternativa para obtener alimentos funcionales, en este caso enriquecidos con selenio. “En la actualidad, la forma de entender la nutrición en los países desarrollados considera que los alimentos no deben suministrar solamente los requerimientos básicos del organismo en proteínas, grasas, hidratos de carbono y minerales, sino que además deben proporcionar salud. Los alimentos funcionales constituyen la respuesta a este reto”. En el caso del selenio, los científicos pretenden conseguir que no existan deficiencias de esta sustancia en el ser humano. Y la microalga Chlorella sorokiniana es capaz de biotransformar selenio inorgánico en selenometionina, es decir, selenio en una forma beneficiosa para el hombre”, concluye Inés Garbayo.
El proyecto forma parte de un nuevo programa de cotutela de tesis doctorales del Campus de Excelencia Internacional en Agroalimentación (ceiA3) para doctorandos extranjeros y ha dado lugar al artículo Continuous production of selenomethionine-enriched Chlorella sorokiniana biomass in a photobioreactor, publicado en el número 48 de la revista Process Biochemistry.