La presente invención se refiere a una nueva cepa del género Nannochloris,

depositada en la Culture Collection of Algae and Protozoa (CCAP) como Nannochloris sp HMS2 (CCAP 251/9) y a su uso para la obtención de extractos ricos en luteína y zeaxantina, obtención de biodiesel y mitigación de las emisiones de CO2 a la atmósfera.

Nueva microalga del género Nannochloris sp y sus aplicaciones biotecnológicas.

La presente invención se refiere a una nueva cepa de Nannochloris, aislada y verificada como nueva especie no anteriormente descrita. La nueva microalga tiene importantes aplicaciones biotecnológicas para la producción de carotenoides y ácidos grasos, así como para el consumo humano y animal como complemento nutricional, para la obtención de biodiesel y para mitigar las emisiones de CO2 a la atmósfera.

La nueva microalga es una especie del género Nannochloris registrada como Nannochloris sp HMS2 y depositada con el número CCAP 251/9 en la colección oficial legalmente reconocida como Autoridad Internacional de Depósito de microorganismos a los fines del procedimiento en materia de patentes en el marco del Tratado de Budapest, Culture Collection of Algae and Protozoa (CCAP) . La microalga ha sido aislada de las marismas de Huelva en el suroeste de España y verificada como nueva cepa no anteriormente descrita.

Estado de la técnica anterior

Las microalgas son organismos fotosintéticos con capacidad para convertir el CO2 en biomasa e infinidad de productos de alto valor añadido, compuestos bioactivos o biocombustibles.

A lo largo de la historia, las microalgas han venido empleándose para distintos fines, siendo el más antiguo de ellos su uso como alimento para consumo animal o humano. La producción a gran escala de las microalgas se inicia en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, donde comenzó el cultivo masivo de diatomeas que mostraban capacidad de acumular grandes cantidades de lípidos bajo ciertas condiciones de cultivo. El consumo de microalgas tiene especial aceptación en los países asiáticos donde desde los años 60 se comercializa con éxito el alga Chlorella, admitida como producto dietético-medicinal. Hoy en día se estima que hasta un 75% de la producción mundial de microalgas se destina a la alimentación humana en forma de preparados en polvo, pastillas, cápsulas y tabletas. Otra de las aplicaciones de las microalgas es su uso en alimentación animal, destacando su uso en acuicultura, donde la biomasa resulta de vital interés para el cultivo de bivalvos (ostras, almejas, navajas, etc.) que se alimentan exclusivamente de microalgas; para los estadios tempranos de larvas de gambas y otros crustáceos, y de varias especies de zooplancton (artemias, rotíferos) que son a su vez la base para la alimentación de las larvas de peces. Además, los pigmentos presentes en muchas especies de microalgas incrementan el color rosado de salmónidos y crustáceos.

En los últimos años, la capacidad de las microalgas para mitigar el exceso de emisiones de CO2 y luchar contar el cambio climático, ha renovado el interés por el cultivo a gran escala de algas como consumidoras de anhídrido carbónico. Algunas empresas como Green Fuel Technologies (http://www.greenfuelonline.com) ofrecen la tecnología para eliminar el anhídrido carbónico de los gases emitidos por instalaciones industriales mediante microalgas.

Otras aplicaciones como la potencial producción de biodiesel e hidrógeno por microalgas cobra especial importancia en el actual panorama de crisis energética. Otro campo novedoso con importantes aplicaciones potenciales es la utilización de microalgas como sistemas eucariotas para la expresión de proteínas heterólogas, que pueden ser desde hormonas o anticuerpos, hasta antígenos para la inmunización de especies animales. Recientemente se ha descrito la expresión de proteínas antigénicas en el cloroplasto de C. reinhardtii y se ha demostrado su capacidad como vehículo para el suministro de vacunas recombinantes por vía oral en peces y conejos.

Hoy en día, tanto la biomasa de algas como los extractos de la misma, han ganado una posición firme en el mercado. La demanda por parte de las industrias farmacéuticas, agroalimentarias o cosméticas, de productos de alto valor añadido obtenidos a partir de estos microorganismos ha provocado que en los últimos años haya surgido un enorme interés por la biotecnología de microalgas. Todo esto ha disparado las investigaciones sobre la producción a gran escala de las especies de mayor interés comercial, los parámetros óptimos para el crecimiento de las distintas especies aisladas, y la mejora genética de estas cepas.

Aun así, el producto más importante obtenido a partir de las microalgas, en cuanto a la cantidad de producción y valor económico, es la biomasa microalgal en sí misma El mercado de la biomasa de microalgas asciende a más de

5.000 Toneladas al año, siendo el mercado de productos de alimentos funcionales o nutracéuticos uno de los sectores más dinámicos.

Las microalgas representan una fuente valiosa de ácidos grasos de interés comercial. Los ácidos grasos de interés para la nutrición humana y animal son los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) : alfa y gamma-Linoléico (ALA y GLA) , Araquidonico (AA) , Eicosapentaenoico (EPA) y Docosahexaenoico (DHA) ácidos. Son muy utilizados como alimentos dietéticos-medicinales, en la industria farmacéutica y cosmética, y en acuicultura. El ácido Docosahexaenoico (DHA) es utilizado como complemento para la leche y alimentos para bebés. A día de hoy el mercado mundial para alimentación infantil que contiene PUFAs asciende a 10 billones US$. Los PUFAs, sobre todo DHA, el EPA y AA también han sido reconocidos como importantes sustancias nutritivas para larvas en la acuicultura. La transesterificación de triacilglíceridos vegetales es un procedimiento habitual para la obtención de biodiesel, cuyo mercado global se estima que alcanzará los 37 billones de galones hacia el año 2016, creciendo en un promedio del 42% por año.

El valor en el mercado mundial para los carotenoides está actualmente sobre 1 billón US$. El mercado de βcaroteno obtenido a partir de Dunaliella alcanzó en el año 2009 los 253 billones US$. La astaxantina obtenida de Haematococcus tiene un valor de 2.000 US$ por kg, y el mercado mundial alcanzó valores de 257 millones US$ en el año 2009. En este momento, la fuente principal natural de luteína es la Caléndula (Tagetes erecta y Tagetes patula) , sin embargo el contenido de luteína de flores de caléndula es muy bajo (0.3 mg por g de peso seco) lo que despierta un creciente interés en las microalgas como una fuente alternativa de este carotenoide. Algunas microalgas como Chlorella, Scenedesmus y Muriellopsis han sido propuestas como fuentes potenciales de luteína.

A pesar de este prometedor panorama el número de especies de microalgas explotadas comercialmente se reduce a tan solo unas pocas: Chlorella, Nannochloropsis, Nannochloris y Spirulina para alimentación de zooplancton en acuicultura, Muriellopsis sp, Scenedesmus sp o Chlorella sp para la producción de grandes cantidades de Luteína y Nannochloris sp, Nannochloropsis sp y Schizochytrium sp como potenciales productores de aceites utilizables para la producción de biodiesel o Dunaliella y Haematococcus para la obtención de carotenoides.

Debido a que los costes de producción de microalgas son todavía altos, la viabilidad económica de los procesos basados en algas depende de su optimización, de la manipulación de las especies existentes mediante ingeniería metabólica o genética y del aislamiento de nuevas especies de microalgas a partir del medio natural. Esto es esencial para encontrar nuevas cepas con mejores características en cuanto a su capacidad de crecimiento, su contenido en los compuestos de interés y su capacidad de adaptación a las condiciones de cultivo. En concreto el aislamiento de nuevas especies autóctonas facilitará la adaptación a las climatológicas de la zona.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a una nueva cepa de Nannochloris, la cual ha sido aislada en el litoral onubense, concretamente en la marismas que se localizan entre Huelva y Punta Umbría, y depositada en la Culture Collection of Algae and Protozoa (CCAP) como Nannochloris sp HMS2 (CCAP 251/9) . La secuenciación del gen 18S rRNA que codifica el RNA ribosómico 18S nos ha permitido clasificarla dentro del género Nannochloris y comprobar que esta estirpe no ha sido descrita previamente. La secuencia del gen rRNA que codifica el RNA ribosómico 18S de Nannochloris sp HMS2 CCAP 251/9 es mostrada en SEQ ID NO: 1.

La nueva estirpe de microalga se caracteriza por crecer en un amplio rango de intensidades lumínicas, con un alto contenido en luteína y zeaxantina y un interesante perfil en ácidos...

1. Una cepa de la microalga Nannochloris, denominada Nannochloris sp HMS2, depositada en la Culture Collection of Algae and Protozoa (CCAP) con el número de depósito CCAP 251/9.

2. Una cepa de microalga del género Nannochloris de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque su secuencia parcial del gen rRNA 18S consiste en la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO:1

3. Una cepa de microalga del género Nannochloris de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a2, caracterizada porque crece en un intervalo de pH comprendido entre6y7.

4. Una cepa de microalga del género Nannochloris de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 13, caracterizada porque soporta un intervalo de luz comprendido entre 100 y 1000 μEm−2s−1.

5. Uso de la cepa de Nannochloris de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-4, como complemento en nutrición humana y animal.

6. Uso de la cepa de Nannochloris de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-4 para la obtención de extractos ricos en luteína y/o zeaxantina.

7. Uso de la cepa de Nannochloris de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-4 en la obtención de aceites ricos en ácidos grasos con bajo grado de instauración para la obtención de biodiesel.

8. Uso de la cepa de Nannochloris sp HMS2 para mitigar la emisiones de CO2 a la atmósfera.

LISTA DE SECUENCIAS

<110> Universidad de Huelva BIOCODOS S.L.

<120> Nueva microalga del género Nannochloris sp y sus aplicaciones biotecnológicas

<130> PT 0025/2010

<160> 1

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 1627

<212> DNA

<213> Nannochloris sp HMS2 CCAP 251/9

<400> 1

ES 2 371 838 A1