Procedimiento para el cultivo de un microorganismo del orden Traustoquitriales para la producción de lípidos;

comprendiendo el procedimiento:

cultivar el microorganismo del orden Traustoquitriales en un medio de cultivo que presenta una fuente de sodio sin cloruro, que presenta una concentración de cloruro de entre 60 mg a menos de 3 gramos de cloruro por litro de dicho medio de cultivo, y que presenta una concentración de sodio entre 1 g/l y 50 g/l, en el que menos de 50% del sodio en el medio de fermentación es suministrado como cloruro de sodio

Procedimiento para la producción heterótrofa de productos microbianos con grandes concentraciones de ácidos grasos omega-3 muy insaturados.

Campo de la invención

El campo de la presente invención se refiere a un procedimiento para cultivar organismos heterótrofos para la producción de lípidos con grandes concentraciones de ácidos grasos omega-3 muy insaturados (HUFA) adecuados para consumo humano y animal como aditivos de alimentación o para utilización en productos farmacéuticos e industriales.

Antecedentes de la invención

Los ácidos grasos omega-3 muy insaturados (HUFA) son de interés comercial significativo porque han sido reconocidos recientemente como importantes compuestos dietéticos para prevenir la arteriesclerosis y las enfermedades coronarias, para aliviar las enfermedades inflamatorias y para retardar el crecimiento de las células tumorales. Estos efectos beneficiosos son resultado tanto de los HUFA omega-3 que producen inhibición competitiva de compuestos producidos a partir de ácidos grasos omega-6 y a partir de compuestos beneficiosos producidos directamente a partir de los propios HUFA omega-3 (Simopoulos et al., 1986). Los ácidos grasos omega-6 son los HUFA predominantes hallados en vegetales o animales. Actualmente, existe una fuente dietética disponible en el comercio de HUFA omega-3 en determinados aceites de pescado que pueden contener hasta el 20 al 30% de estos ácidos grasos. Los efectos beneficiosos de estos ácidos grasos se pueden obtener comiendo pescado varias veces a la semana o tomando diariamente aceite concentrado de pescado. Por consiguiente grandes cantidades de aceite de pescado se procesan y se encapsulan cada año para venderlo como complemento dietético. Sin embargo, existen varios problemas significativos con estos complementos de aceite de pescado, que incluyen la bioacumulación de vitaminas liposolubles y grandes concentraciones de ácidos grasos saturados y omega-6, los cuales pueden tener efectos perjudiciales para la salud.

Otra fuente de HUFA omega-3 es la microclora Thraustochytrium y Schizochytrium que se tratan con detalle en la patente U.S. nº 5.130.242 relacionada. Esta microflora presenta las ventajas de ser heterótrofa y capaz de altos niveles de producción de HUFA omega-3. El documento WO 91/07498 da a conocer un procedimiento para la producción heterótrofa de ácidos grasos poliinsaturados ?-3 (PUFA) mediante el cultivo de Thraustochytriales en medio salino que comprende sal sódica no clorada y clorada. Kendrick et al. (1992) Lipids 27(1), 15-19 muestra un procedimiento de cultivo de Thraustochytrium spp. en un medio que contiene Na₂HPO₄. Existe todavía la necesidad sin embargo de mejorar los procedimientos de fermentación de esta microflora y de identificación de utilizaciones mejoradas del producto de la microflora.

Breve sumario de la invención

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para cultivar un microorganismo del orden Traustoquitriales para la producción de lípidos; comprendiendo el procedimiento:

Cultivar el microorganismo del orden Traustoquitriales en un medio de cultivo que presenta una fuente de sodio sin cloruro, que presenta una concentración de cloruro de entre 60 mg a menos de 3 gramos de cloruro por litro de dicho medio de cultivo, y que presenta una concentración de sodio entre 1 g/l y 50 g/l, en el que menos de 50% del sodio en el medio de fermentación es suministrado como cloruro de sodio.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a nuevos procedimientos para desarrollar la microflora de Thraustochytrium, Schizochytrium y/o mezclas de las mismas, en un medio de cultivo que contiene sales de sodio que no contienen cloruro, incluyendo especialmente sulfato de sodio. Más particularmente, una parte significativa de los requisitos de sodio de la fermentación se suministra como sal de sodio que no contiene cloruro. El presente procedimiento sirve particularmente para la producción comercial porque el contenido en cloruro en el medio se puede reducir significativamente, evitando de este modo los efectos corrosivos del cloruro en el equipo de fermentación. Además, la presente invención es especialmente útil para la producción de productos alimenticios para utilización en acuicultura debido a que Thraustochytrium y Schizochytrium cultivadas en tal medio forman grupos mucho más pequeños que las cultivadas en un medio con muchos cloruros y por lo tanto están más disponibles como fuente de alimentación para larvas de gambas. En particular, Thraustochytrium y Schizochytrium cultivadas en un medio que contiene sulfato de sodio pueden tener agregados de células de un tamaño medio menor de aproximadamente 150 µm (150 mieras) de diámetro.

La presente invención puede resultar útil en la producción de una biomasa de microflora que comprende Thraustochytrium, Schizochytrium y mezclas de las mismas que tienen un tamaño medio del agregado celular menor de aproximadamente 150 µm (150 mieras). La biomasa de microflora sirve para acuicultura y en especial, para alimentar larvas de gambas debido a que la microflora presenta las principales ventajas del alimento necesitado por las gambas de un gran contenido en esterol y un gran contenido en ácido graso muy insaturado omega-3 (HUFA). Además, debido al pequeño tamaño del agregado celular, la larva de gamba, gamba de salmuera, rotíferos y moluscos pueden alimentarse de microflora.

La presente invención puede resultar además útil en un procedimiento para la producción de estos organismos que comprende la alimentación de Thraustochytrium, Schizochytrium y mezclas de las mismas, que presenta un tamaño celular medio menor de aproximadamente 150 µm (150 mieras) en ellas.

Se describe asimismo un producto alimenticio que está compuesto por microflora seleccionado de entre el grupo constituido por Thraustochytrium, Schizochytrium y mezclas de las mismas y un componente adicional seleccionado de entre el grupo constituido por linaza, rabina, soja, harina de aguacate y mezclas de las mismas. Una ventaja particular de este producto alimenticio es que tiene un gran contenido en ácido graso omega-3 de cadena larga y un gran contenido de ácido graso omega-3 de cadena corta del componente adicional. Por ejemplo, el producto alimenticio puede producirse por extrusión. El procedimiento de extrusión comprende mezclar la microflora con el componente adicional, reduciendo de este modo el contenido de humedad del producto alimenticio. El producto alimenticio se extruye a continuación con calor, eliminando de este modo una parte importante de la humedad reducida. La cantidad restante del contenido original de humedad se elimina fácilmente mediante secado con aire o cortos periodos de secado en estufa, reduciendo de este modo los requisitos de energía total de secado y la degradación potencial de los HUFA omega-3 mediante secado prolongado a altas temperaturas.

Breve descripción de las figuras

La Fig. 1 es una representación gráfica de la producción de HUFA en cepas recién aisladas de la invención, representadas por blacksquare y cepas aisladas anteriormente representadas por +. Cada punto representa una cepa, la posición de cada punto se determina mediante el porcentaje en peso de los ácidos grasos totales que eran HUFA omega-3 (abscisas) y el porcentaje en peso de los ácidos grasos totales que eran ácidos grasos omega-6 (ordenadas). Solamente se representaron aquellas cepas de la invención en las que menos del 10,6% (p/p) de los ácidos grasos totales eran omega-6 y más del 67% de los ácidos grasos totales eran omega-3.

La Fig. 2 es una representación gráfica de la producción de HUFA en cepas recién aisladas de la invención, representadas por blacksquare y cepas aisladas anteriormente, representadas por +. Cada punto representa una cepa, la posición de cada punto se determina mediante el porcentaje en peso de los ácidos grasos totales que eran HUFA omega-3 (abscisas) y el porcentaje en peso de los ácidos grasos totales que eran ácido eicosapentanoico (EPA C20:5n-3) (ordenadas). Solamente se representaron las cepas de la invención en las que más del 67% de los ácidos grasos totales eran omega-3 y más del 7,8% (p/p) de los ácidos grasos totales eran C20:5n-3.

La Fig. 3 es una representación gráfica de la composición de HUFA omega-3 en cepas recién aisladas de la invención, representadas por boxempty y cepas aisladas anteriormente, representadas por +. Cada punto representa una cepa por separado. Los valores de las abscisas...

1. Procedimiento para el cultivo de un microorganismo del orden Traustoquitriales para la producción de lípidos; comprendiendo el procedimiento:

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los lípidos comprenden por lo menos un ácido graso muy insaturado (HUFA).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicho por lo menos un HUFA es seleccionado de entre el grupo constituido por DHA, EPA, DPA(n-6), y sus mezclas.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que dicho por lo menos un HUFA comprende el DHA.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la fuente de sodio sin cloruro proporciona una concentración de sodio en una cantidad inferior a 25 g/l.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que menos de 25% del sodio en el medio de fermentación es suministrado como cloruro de sodio.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el microorganismo produce hasta 12% del peso en seco celular total (% pst) como ácidos grasos omega-3.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el microorganismo es replicado por bipartición sucesiva.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el microorganismo es replicado formando esporangios y liberando zoosporas.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el microorganismo es Thraustochytrium, Schizochytrium o sus mezclas.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende el cultivo del microorganismo a una temperatura de aproximadamente 5ºC a aproximadamente 48ºC y un pH de aproximadamente pH 5,0 a aproximadamente pH 11,0.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el medio de cultivo comprende entre aproximadamente 60 mg y aproximadamente 120 mg de cloruro por litro del medio de cultivo.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la fuente de sodio sin cloruro es el sulfato sódico.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la concentración de sodio, expresada en gramos de sodio por litro de dicho medio de cultivo es de entre 2 g/l y 25 g/l.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el microorganismo presenta un tamaño de agregado celular promedio inferior a 150 mieras de diámetro.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el microorganismo presenta un tamaño de agregado celular promedio inferior a 100 mieras de diámetro.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el microorganismo presenta un tamaño de agregado celular promedio inferior a 50 mieras de diámetro.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que el cultivo produce un rendimiento de biomasa por azúcar de 50% o superior.

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que el cultivo produce un lípido en el que por lo menos 68% de los ácidos grasos totales son ácidos grasos omega-3.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, que comprende además la etapa que consiste en recuperar los ácidos grasos del microorganismo.