Lluvia de hematococos

Lluvia de hematococos

Quistes de Haematococcus pluvialis que contienen astaxantina (microscopía de contraste de interferencia diferencial)
clasificación cientifica
Dominio:eucariotasReino:PlantasSub-reino:plantas verdesDepartamento:alga verdeClase:clorofíceoOrdenar:clamidomonasFamilia:HematococcaceaeGénero:hematococoVista:Lluvia de hematococos
nombre científico internacional
Haematococcus pluvialis Flotow , 1844
Sinónimos
  • Sphaerella pluvialis Flotow

Hematococcus rain [2] ( lat.  Haematococcus pluvialis ) es una especie de alga verde de agua dulce de la familia Haematococcaceae del orden Chlamydomonas [3] . Conocido por su alto contenido del poderoso antioxidante astaxantina , que se utiliza como aditivo alimentario en acuicultura y granjas avícolas, y también se utiliza como suplemento dietético y componente de cosméticos [4] [5] .

Estar en la naturaleza

Haematococcus pluvialis es común en las regiones templadas. La presencia de sus quistes , que contienen grandes cantidades de astaxantina, puede explicar el color rojo sangre que aparece en el fondo de las piscinas y fuentes secas, en las rocas y las orillas del mar, en los estanques de peces y en las superficies de los techos [6] .

La presencia de Haematococcus pluvialis se encontró en cuerpos de agua reabastecidos con nieve derretida [7] . Un fenómeno como la " nieve roja " también está asociado con la presencia de algas que contienen astaxantina [8] .

Uso

La adición de Haematococcus pluvialis al alimento de las gallinas ponedoras le da a la yema un color amarillo brillante con un tinte rojizo [9] .

La introducción de algas enriquecidas con astaxantina en la dieta de los pollos aumenta su tasa de supervivencia y afecta favorablemente el crecimiento [10] .

El uso de Haematococcus pluvialis como componente del alimento para salmónidos permite lograr un aumento en la intensidad del color rojo del tejido muscular [5] , en particular, esta alga es ampliamente utilizada en la acuicultura en el sudeste asiático [11] .

El uso de algas Haematococcus como componente del alimento está permitido en los EE. UU. (con un límite en el contenido de astaxantina en el alimento terminado de no más de 80 mg/kg) [12] .

En buenas condiciones, las algas son de color verde, pero si las condiciones ambientales se vuelven desfavorables para el crecimiento celular normal (particularmente bajo la acción de luz brillante, alta salinidad y baja disponibilidad de nutrientes), las células comienzan a entrar en una fase de reposo y producen intensamente astaxantina [13] .

Las células en reposo contienen grandes cantidades de astaxantina , que se produce y acumula rápidamente [14] [15] . El contenido de astaxantina puede llegar a 3,8-4,0% [16] [17] (en términos de materia seca), lo que convierte a Haematococcus pluvialis en la materia prima más importante para la producción industrial de este compuesto [5] .

  • H. pluvialis (en condiciones favorables, las células son de color verde

  • H. pluvialis : el comienzo de la producción de astaxantina (el color verde todavía es visible, pero aparece un color rojo).

  • H. pluvialis - debido a la producción de astaxantina, las células adquirieron un color rojo


Más del 99 % de la astaxantina de esta alga está presente en forma de monoacil éster, y es en esta forma que se utiliza en ensayos clínicos en humanos [18] .

Creciendo en condiciones industriales

A pesar de la prevalencia de Haematococcus pluvialis en condiciones naturales, los métodos de cultivo artificial se utilizan con fines industriales. El objetivo principal del cultivo industrial no es solo obtener biomasa, como ocurre con muchas otras algas, sino lograr el rendimiento óptimo de astaxantina, para lo cual es importante la selección de las condiciones y la composición del medio.

Así, en condiciones autotróficas , el medio se enriquece con sales de amonio, nitratos y urea, y en condiciones mixotróficas , se agrega cloruro de sodio para intensificar la formación de astaxantina, el medio de cultivo se empobrece en compuestos nitrogenados y la intensidad de la irradiación de luz está regulado [19] .

Para aumentar el rendimiento, se utiliza un proceso de varias etapas, que incluye la alternancia repetida de las etapas de crecimiento "verde" y las etapas de acumulación de astaxantina [20] .

Hay otras opciones para los medios de cultivo, en particular, los desechos de la producción de alcohol, la vinaza de melaza, se utilizan como material nutritivo [ 21] .

Notas

  1. ↑ Frank Shipley Collins. The Green Algae of North America , volumen II de Tufts College Studies, publicado por Tufts College, 1909, págs. 79-480. De la placa II.
  2. ↑ Gordeeva T. N., Kruberg Yu. K., Pisyaukova V. V. Curso práctico de sistemática de plantas. - Iluminación. — Moscú, 1970.
  3. ↑ Haematococcus pluvialis Flotow  : [ ing. ]  // Base de algas.  (Consultado: 6 de marzo de 2020) .
  4. ↑ R. Todd Lorenz, Gerald R. Cysewski. Potencial comercial de la microalga Haematococcus como fuente natural de astaxantina  //  Tendencias en Biotecnología. - 2000. - abril ( vol. 18 , ns. 4 ). - pág. 160-167 . — ISSN 0167-7799 . -doi : 10.1016 / s0167-7799(00)01433-5 .
  5. ↑ 1 2 3 Popov A. M., Krivoshapko O. N., Artyukov A. A. Perspectivas para el uso clínico de la astaxantina y otros carotenoides oxigenados // Biopharmaceutical Journal. - 2013. - V. 5 , N º 5 . - S. 13-30 .
  6. ↑ Konstantin Chekanov, Elena Lobakova, Irina Selyakh, Larisa Semenova, Roman Sidorov. Acumulación de astaxantina por una nueva cepa BM1 de Haematococcus pluvialis de las rocas costeras del Mar Blanco (Rusia)  (inglés)  // Drogas marinas. — 2014-08-15. — vol. 12 , edición. 8 _ - Pág. 4504-4520 . — ISSN 1660-3397 . -doi : 10.3390/ md12084504 .
  7. ↑ Tatyana A. Klochkova, Min Seok Kwak, Jong Won Han, Taizo Motomura, Chikako Nagasato. Cepa tolerante al frío de Haematococcus pluvialis (Haematococcaceae, Chlorophyta) de Blomstrandhalvøya (Svalbard)  (inglés)  // ALGAE. — 2013-06-15. — vol. 28 , edición. 2 . - pág. 185-192 . — ISSN 1226-2617 . -doi : 10.4490 / algas.2013.28.2.185 .
  8. ↑ WE Williams, HL Gorton, TC Vogelmann. Procesos de intercambio de gases superficiales de algas de nieve  //  ​​Actas de la Academia Nacional de Ciencias. - 2003-01-21. — vol. 100 , edición. 2 . — pág. 562–566 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . -doi : 10.1073/ pnas.0235560100 .
  9. ↑ Elwinger K., Lignell A. & Wilhelmson M. Harina de algas rica en astaxantina (Haematococcus pluvialis) como fuente de carotenoides en el alimento para gallinas ponedoras // Actas del VII Simposio Europeo sobre la Calidad de los Huevos y los Productos de Huevo (Poznan). - 1997. - S. 52-59 .
  10. ↑ L Waldenstedt, J Inborr, I Hansson, K Elwinger. Efectos de la harina de algas rica en astaxantina (Haematococcus pluvalis) sobre el rendimiento del crecimiento, el campylobacter cecal y los recuentos de clostridios y la concentración de astaxantina en los tejidos de los pollos de engorde // Ciencia y tecnología de alimentación animal. — 2003-08. - T. 108 , n. 1-4 . - S. 119-132 . — ISSN 0377-8401 . - doi : 10.1016/s0377-8401(03)00164-0 .
  11. ↑ Luu Thi Tam, Le Thi Thom, Nguyen Cam Ha, Le Ha Thu, Dang Diem Hong. Investigación inicial de la aplicación de biomasa de Haematococcus pluvialis rica en astaxantina como suplemento dietético para salmón en Vietnam  // Revista de biología (Academia de ciencia y tecnología de Vietnam). - 2015. - T. 37 , N º 4 . Archivado desde el original el 29 de febrero de 2020.
  12. ↑ Harina de algas Haematococcus. // Código de Regulaciones Federales. - Revisado al 1 de abril de 2019. - V. 21 , No. 1 . - C. Seg. 73.185 .
  13. ↑ Gene A. Spiller, Antonella Dewell. Seguridad de un extracto de algas Haematococcus pluvialis rico en astaxantina: un ensayo clínico aleatorizado // Journal of Medicinal Food. — 2003-03. - T. 6 , núm. 1 . - S. 51-56 . - ISSN 1557-7600 1096-620X, 1557-7600 . -doi : 10.1089/ 109662003765184741 .
  14. ↑ Sammy Boussiba, Avigad Vonshak. Acumulación de astaxantina en el alga verde Haematococcus pluvialis1  (inglés)  // Fisiología vegetal y celular. — 1991-10. — vol. 32 , edición. 7 . — pág. 1077–1082 . — ISSN 0032-0781 1471-9053, 0032-0781 . -doi : 10.1093 / oxfordjournals.pcp.a078171 .
  15. ↑ Gene A. Spiller, Antonella Dewell. Seguridad de un extracto de algas Haematococcus pluvialis rico en astaxantina: un ensayo clínico aleatorizado  //  Journal of Medicinal Food. — 2003-03. — vol. 6 , edición. 1 . — págs. 51–56 . - ISSN 1557-7600 1096-620X, 1557-7600 . -doi : 10.1089/ 109662003765184741 . Archivado desde el original el 9 de junio de 2020.
  16. ↑ A. Ranga Rao, V. Baskaran, R. Sarada, G. A. Ravishankar. Biodisponibilidad in vivo y actividad antioxidante de los carotenoides de la biomasa de microalgas: un estudio de dosis repetidas // Food Research International. — 2013-11. - T. 54 , n. 1 . — S. 711–717 . — ISSN 0963-9969 . doi : 10.1016 / j.foodres.2013.07.067 .
  17. ↑ Claude Aflalo, Yuval Meshulam, Aliza Zarka, Sammy Boussiba. Sobre la eficiencia relativa de dos vs. Producción en una sola etapa de astaxantina por el alga verde Haematococcus pluvialis // Biotecnología y Bioingeniería. - 2007. - T. 98 , núm. 1 . - S. 300-305 . — ISSN 1097-0290 0006-3592, 1097-0290 . -doi : 10.1002/ bit.21391 .
  18. ↑ Jian-Ping Yuan, Juan Peng, Kai Yin, Jiang-Hai Wang. Efectos potenciales de promoción de la salud de la astaxantina: un carotenoide de alto valor principalmente de microalgas  //  Investigación de alimentos y nutrición molecular. — 2011-01. — vol. 55 , edición. 1 . — págs. 150–165 . -doi : 10.1002/ mnfr.201000414 .
  19. ↑ Ana S Cifuentes, Mariela A González, Silvia Vargas, Maritza Hoeneisen, Nelson González. Optimización de la producción de biomasa, carotenoides totales y astaxantina en Haematococcus pluvialis Flotow cepa Steptoe (Nevada, EE. UU.) en condiciones de laboratorio  //  Biological Research. - 2003. - vol. 36 , edición. 3-4 . — ISSN 0716-9760 . -doi : 10.4067/ S0716-97602003000300006 . Archivado desde el original el 11 de octubre de 2021.
  20. ↑ Han Sun, Bin Guan, Qing Kong, Zhaoyan Geng y Ni Wang. Cultivo repetido: extracción de astaxantina sin disrupción celular para Haematococcus pluvialis  // Scientific Reports. - 2016. - T. 6 , N° 20578 . Archivado desde el original el 12 de marzo de 2017.
  21. ↑ Wei Tao, Gu Wenhui, Li Jian, Zhang Bo, Pan Guanghua. Efecto del fotoperiodo en las microalgas Haematococcus pluvialis  (inglés)  // CHINESE BULLETIN OF BOTANY. - 2013. - 25 de diciembre ( vol. 48 , ns. 2 ). - pág. 168-173 . — ISSN 1674-3466 . -doi : 10.3724 / sp.j.1259.2013.00168 .

Literatura

  Ir al elemento de Wikidata  diccionarios y enciclopedias
Taxonomía