OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE GENERACIÓN DE ASTAXANTINA EN Haematococcus pluvialis, MEDIANTE ESTÍMULO DE ESTRÉS UTILIZANDO RECURSOS NATURALES Y FACTORES FÍSICO-QUÍMICOS PARA LA CUANTIFICACIÓN DE BIOMASA CON FINES FARMACOLÓGICOS

OPTIMIZATION OF THE ASTAXANTHIN GENERATION PROCESS IN Haematococcus pluvialis, THROUGH STRESS STIMULATION USING NATURAL RESOURCES AND PHYSICAL-CHEMICAL FACTORS FOR THE QUANTIFICATION OF BIOMASS FOR PHARMACOLOGICAL PURPOSES

Oscar C. Medina Carpio¹, Gretta S. Suarez Enríquez¹, José Villanueva Salas¹, Pamela L. Manrique Pino¹, María R. Rivas Herrera², Jeaneth M. Medina Pérez¹

(1) Universidad Católica de Santa María, Arequipa -Perú.

(2) Bioandex Tech, Arequipa - Perú.

RESUMEN: Haematococcus pluvialis posee la capacidad de generar metabolitos de alto valor e interés comercial para diversas industrias. Estas son estudiadas por su capacidad de acumular altos niveles de astaxantina comparado con otras fuentes naturales. La astaxantina es un pigmento carotenoide de gran interés debido a su alta capacidad antioxidante que permite la eliminación de radicales libres. Se tuvo como objetivo optimizar el proceso de producción de Haematococcus pluvialis para la obtención de astaxantina. Se determinaron las condi-ciones de cultivo adecuadas para la producción de biomasa de Hae-matococcus pluvialis, las cuales alcanzaron una densidad celular má-xima de 14.5 x 107 cel/mL en medio de cultivo BG-11 con pH de 7.5, fotoperiodo 12 h luz:12 h oscuridad y aireación continua en cultivos de 1000 mL. Además, se consideró la inducción del estrés con acetato de sodio 2.5 g/L e iluminación continua las 24 h en cultivos de bajos volú-menes y exposición a luz solar en cultivos de mayor volumen. Se de-mostró que las condiciones de cultivo más adecuadas para la produc-ción de astaxantina en Haematococcus pluvialis fueron las de mayor volumen expuestas a luz natural propia de la ciudad de Arequipa-Perú, bajo las cuales se logró una productividad celular 14.5x107 cel/mL promedio. La biomasa fresca obtenida de Haematococcus mostró 54 % de humedad y presentó una concentración de 42.93 g de astaxantina por kilogramo de biomasa seca, expresada en base de ésteres de as-taxantina (13-cis- astaxantina, all-transastaxantina, 9-cis- astaxantina).

Palabras Clave: Haematacoccus pluvialis, astaxantina, bioma-sa.

ABSTRACT: Haematococcus pluvialis has the ability to generate metabolites of high value and commercial interest for various industries. These are studied for their ability to accumulate high levels of astaxanthin compared to other natural sources. Astaxanthin is a carotenoid pigment of great interest due to its high antioxidant capacity that allows the elimination of free radicals. The objective was to optimize the production process of Haematococcus pluvialis to obtain astaxanthin. The appropriate culture conditions for the biomass production of Hae-matococcus pluvialis were determined, which reached a maximum cell density of 14.5 x 107 cells/mL in BG-11 culture medium with pH 7.5, photoperiod 12. h light:12 h darkness and continuous aeration in 1000 mL cultures. In addition, stress induction with 2.5 g/L sodium acetate and 24-h continuous lighting in low-volume cultures and exposure to sunlight in larger-volume cultures was considered. It was demonstrated that the most suitable culture conditions for the production of astaxanthin in Haematococcus pluvialis were those with the largest volume exposed to natural light typical of the city of Arequipa-Peru, under which a cell productivity of 14.5x107 cel was achieved. /mL average. The fresh biomass obtained from Haematococcus showed 54 % humidity and presented a concentration of 42.93 g of astaxanthin per kilogram of dry biomass, expressed on the basis of as-taxanthin esters (13-cis-astaxanthin, all-transastaxanthin, 9-cis- astaxanthin).

Key Words: Haematacoccus pluvialis, astaxanthin, biomass.