En la presente invención se describe un compuesto que comprende al menos una membrana celular liofilizada extraída de microorganismos halófilos,

con al menos un 0.1% en peso seco de pigmentos carotenoides en membrana, su proceso de obtención y sus aplicaciones

Compuesto a base de membranas celulares liofilizadas.

La presente invención se refiere a un compuesto pigmentante obtenido a partir de membranas celulares liofilizadas. Estas membranas se extraen de bacterias o arqueas halófilas que presentan al menos un 0.1% (en peso seco) de pigmentos carotenoides en membrana.

Estado de la técnica anterior

Los carotenoides son pigmentos orgánicos que están presentes de forma natural en organismos fotosintéticos (plantas y algas) así como en algunas clases de hongos, levaduras y bacterias. Se estima que existen más de 700 compuestos pertenecientes a este grupo y su color varia desde el amarillo pálido hasta el rojo oscuro pasando por el anaranjado, dependiendo de su estructura y del número de enlaces dobles conjugados que presentan.

Los animales son incapaces de sintetizar carotenoides y deben obtenerlos a través de su dieta, siendo estos compuestos importantes por su función biológica. Entre las aplicaciones más importantes de los carotenoides podemos mencionar su uso como pigmentos naturales así como complementos alimenticios.

Los pigmentos carotenoides que actualmente se utilizan en la industria, en especial en la industria alimentaria y cosmética, se obtienen mayoritariamente de fuentes vegetales mediante el empleo de disolventes orgánicos. Entre las técnicas de extracción y purificación de estos compuestos cabe destacar las cromatografías en las que se utilizan distintos tipos de disolventes orgánicos. Son múltiples las referencias en la literatura a estas técnicas de extracción, y se han realizado numerosos ensayos con el fin de describir la naturaleza y estructura de los compuestos carotenoides. (Hirschberg J (2001) Current Opinion in Plant Biology, 4, 210-218; (Darko et al. (2000) J. Chromatography, 876, 111-116; Cunningham and Grantt (1998) Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 49, 557-583.; Young et al (1997) Methods for Carotenoid Analysis. En Pessarakli M (Ed) Handbook of Photosynthesis. Macel Dekker, New York, pp 579-622.; Lacker et al (1999) J. Chromatography, 854, 37-44.).

En busca de fuentes alternativas de carotenoides se han llevado a cabo estudios similares con fitoplancton (Van Heukelem et al, 2001, J. Chromatogrphy, 910, 31-49), ciertas cepas de las algas Haematococcus pluviales, Dunaliella salina y Dunaliella bardawil, (Salguero et al, 2003, Biomolecular Engineering, 20, 249-253, León et al, 2003, Biomolecular Engineering, 20, 177-182), hongos filamentosos (Garbayo et al, 2003, Enzyme and Microbial Technology,33, 629-634) o la levadura Phaffia rhodozyma.

Entre los estudios realizados cabe destacar el interés de Phaffia y Dunaliella como productores de carotenoides a gran escala para su aplicación en industrias cosméticas, farmacéuticas o agroalimentarias que se pone de manifiesto en diversas publicaciones. En concreto, es ampliamente conocido el uso de Phaffia rhodozyma como fuente de astaxantina, un pigmento carotenoide de hbox{interés por su uso en la industria piscícola y para su administración a aves de corral.}

Así mismo se han realizado estudios con este tipo de microorganismos utilizando técnicas de manipulación genética a fin de obtener cepas superproductoras de carotenoides.

La obtención de carotenoides en los organismos citados anteriormente se realiza mediante el uso de disolventes orgánicos, como la acetona o el hexano, para aislar los pigmentos. Es necesario por tanto, en caso de querer utilizar estos pigmentos en la industria alimentaria o administrarlos a animales, realizar un procesado posterior a la extracción de los pigmentos que permita eliminar dichos disolventes orgánicos.

Como consecuencia directa, el proceso de obtención de los pigmentos se complica sustancialmente. Aún después del proceso de purificación, existe el riesgo de que persistan concentraciones traza de estos disolventes que puedan generar reacciones tóxicas en los seres vivos.

Por otro lado, diversos aspectos del cultivo y de la tisis de los tipos celulares actualmente utilizados como fuente de pigmentos, son extremadamente tediosos y dificultan el proceso industrial de obtención de los pigmentos y la preparación para su administración.

Explicación de la invención

En la presente invención se describe un compuesto que comprende al menos una membrana celular liofilizada extraída de microorganismos halófilos, con al menos un 0.1% en peso seco de pigmentos carotenoides en membrana, su proceso de obtención y sus aplicaciones.

El compuesto de la presente invención presenta varias ventajas en su uso como pigmento, entre las que cabe destacar, pero sin limitarse a:

Un primer aspecto de la presente invención es por tanto un compuesto que comprende al menos una membrana celular liofilizada con al menos un 0,1% en peso seco de pigmentos carotenoides, obtenidas a partir de microorganismos halófilos, donde los microorganismos halófilos pueden ser tanto arqueas halófilas como bacterias halófilas.

Dentro de los microorganismos halófilos se hace referencia a dos grupos diferenciados desde el punto de vista filogenético, las arqueas halófilas y las bacterias halófilas. Se toman ambos grupos bajo una sola denominación por su común carácter halófilo, es decir, por su capacidad para vivir en ambientes con altas concentraciones de sales gracias a adaptaciones fisiológicas que les permiten retener el agua y evitar la desecación. Dentro de estas adaptaciones fisiológicas cabe destacar la capacidad de almacenar en el interior celular sales para contrarrestar procesos osmóticos desfavorables.

En la presente invención se utilizan membranas celulares liofilizadas con al menos un 0,1% en peso seco de pigmentos carotenoides ya que esta es la concentración mínima de pigmentos a partir de la cual se obtienen los efectos técnicos esperados, generando resultados óptimos de pigmentación, sin que sea necesario utilizar dosis muy elevadas del compuesto. En el caso de su administración a animales con el fin de modificar su coloración, a mayor concentración de pigmentos carotenoides en las membranas celulares liofilizadas, menor será menor la cantidad de compuesto que deba ser utilizado para conseguir el efecto técnico deseado; porcentajes de concentración de pigmentos carotenoides muy por encima del mínimo establecido del 0,1% (peso seco) no tendrán en ningún caso efectos negativos en el individuo.

En una realización preferida de la invención, las arqueas halófilas que se utilizan pertenecen a cualquiera de las especies Haloferax mediterranei, Haloferax volcani o Halobacterium salinarum.

Otro aspecto de la invención es el método para la elaboración del compuesto de la presente invención que comprende al menos los siguientes pasos:

Otro aspecto de la invención es el uso del compuesto de la presente invención como suplemento alimenticio pigmentante, preferiblemente para modificar la coloración de animales entre los que cabe destacar peces, crustáceos, aves......

1. Compuesto que comprende al menos una membrana celular liofilizada, obtenida a partir de microorganismos halófilos, con al menos un 0,1% en peso seco de pigmentos carotenoides.

2. Compuesto según la reivindicación anterior donde los microorganismos halófilos son arqueas halófilas.

3. Compuesto según la reivindicación 2 donde las arqueas halófilas se seleccionan de una lista que comprende Haloferax mediterranei, Haloferax volcani y Halobacterium salinarum.

4. Compuesto según la reivindicación 1 donde los microorganismos halófilos son bacterias halófilas.

5. Método para la elaboración de un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende al menos los siguientes pasos:

6. Uso del compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 como suplemento alimenticio pigmentante.

7. Uso del compuesto según la reivindicación 6 para modificar la coloración de animales.

8. Uso del compuesto según la reivindicación anterior donde los animales sean aves.

9. Uso del compuesto según la reivindicación anterior donde las aves sean canarios con factor rojo.