Producción de ácidos grasos omega-3 en microflora de Thraustochytriales utilizando medio modificado.

Proceso para la fermentación de microorganismos que pertenecen a Thraustochytriales,

caracterizado porquedurante la fermentación de los microorganismos el valor de pH del medio de fermentación se controla mediante laadición de hidróxido de potasio, dicho proceso comprende adicionalmente la etapa de cultivar los microorganismosen un medio de fermentación que comprende una concentración de sodio en el rango de 0.2 g/litro aaproximadamente 10.8 g/litro, ajustar el valor de pH del medio durante la fermentación con hidróxido de potasio ycosechar la biomasa de microalgas.

Producción de Ácidos Grasos Omega-3 en Microflora de Thraustochytriales Utilizando Medio Modificado

La presente invención se relaciona con métodos mejorados para la producción de ácidos grasos omega-3 mediante microorganismos que pertenecen a Thraustochytriales utilizando una composición modificada del medio de cultivo.

En particular, la invención está dirigida a un proceso para la producción de ácidos grasos omega-3 al cultivar microflora, tal como las cepas de Ulkenia, Thraustochytrium y/o Schizochytrium, en fermentadores que incluye la etapa de cultivar la microflora Thraustochytriales en un ambiente de iones de sodio reducidos e iones de potasio aumentados.

La captación de ciertos ácidos grasos omega-3 tiene diversos efectos beneficiosos en el cuerpo humano o animal,

que incluye pero no se restringe a la reducción de enfermedades cardiovasculares e inflamatorias. Se sabe que diversos miembros del orden Thraustochytriales son excelentes productores de ácidos grasos polienoicos en fermentadores, especialmente cuanto se cultivan a niveles bajos de salinidad, y de esta manera se pueden utilizar para la producción comercial de ácidos grasos omega-3 altamente insaturados tales como DHA, que es uno de los ácidos grasos omega-3 más importantes.

Las microalgas marinas derivadas del mar requieren de manera general condiciones definidas para el cultivo y producción de lípidos. Por ejemplo el medio utilizado para el cultivo y/o la fermentación de estos organismos deben tener un cierto rango de salinidad con el fin de mantener el cultivo y la producción de lípidos. A partir de Bahnweg, Veröff. Inst. Meeresforsch. Bremerh., 17 (1979) , 245-268, se sabe que las cepas tales como Thraustochytrium aureum crecen mejor en concentraciones de NaCl en un rango de 1.5 % a 3 % y que la omisión de iones de potasio

del medio resulta en un crecimiento reducido de estas cepas mientras que el crecimiento de otras cepas tales como Schizochytrium aggregatum parece no estar afectado. Adicionalmente, es necesario que el medio pueda tener un cierto rango de pH. Si este requerimiento no cumple con el crecimiento de Thraustochytriales las células detienen y/o producen menos ácidos polienoicos. De acuerdo con Bahnweg, Veröff. Inst. Meeresforsch. Bremerh., 17 (1979) , 245-268 el pH óptimo para la mayor parte de las cepas Thraustochytriales está entre pH 6.0 y pH 8.0 mientras que

no se observa crecimiento por debajo de pH 5.0. Sin embargo, durante la fermentación el pH cambia con el consumo de nutrientes en el caldo de cultivo de fermentación y la liberación de productos de desperdicio de las células en el caldo de cultivo. El documento US 5, 340, 594 describe que el medio de cultivo se vuelve más alcalino durante la fermentación y que de esta manera el pH se ha controlado mediante la adición del ácido. En contraste el documento DE 103 52 837 A1 reporta que durante la fermentación de microorganismos marinos el medio de cultivo

se acidifica si no se controla el pH.

El medio más frecuentemente utilizado para la fermentación de Thraustochytriales tiene una concentración de cloruro de sodio relativamente alta. Sin embargo, el documento US 6, 410, 281 B1 de Barcley se sabe que tal concentración alta de cloruro en el medio utilizado para la fermentación de Thraustochytriales promueve la corrosión en fermentadores de acero inoxidable. Otro problema encontrado en la fermentación de Thraustochytriales es que el

medio de fermentación utilizado aunque tiene un nivel de salinidad relativamente alto tiene un contenido muy bajo de iones de metal importante, tal como potasio, requerido para un cultivo de alta densidad o producción alta de lípidos de Thraustochytriales.

El documento WO 2005/045003 describe un proceso para cultivar microorganismos del género Thraustochytriales, de acuerdo con los cuales los microorganismos se cultivan en un medio bajo en sal sin agregar sales de sodio y

sales de cloro, el contenido de sal total es menor de 3.5 g/L (que corresponde a menos de 10 por ciento del contenido de agua de mar) , después de lo cual se aíslan los PUFA de los microorganismos y/o el medio.

El documento WO 2005/035775 describe métodos para la producción de ácidos grasos altamente insaturados mediante microorganismos marinos, que incluyen dinoflagelado marino heterotrófico Chr y ptecodinium, utilizando bajos niveles de iones de cloruro. Específicamente, se describen métodos para aumentar la producción de ácidos

45 grasos altamente insaturados mediante microorganismos marinos mientras crecen en medio bajo en cloruro al manipular las concentraciones de iones de sodio y de iones de potasio.

El documento US 6, 410, 281 describe un proceso para cultivar la microflora Thraustochytrium, Schizochytrium y mezclas de los mismos, que incluye el cultivo de la mircoflora en medio de fermentación que contiene sales de sodio que no contienen cloruro en particular sulfato de sodio.

50 El documento WO 2005/045050 describe un método optimizado para la producción de PUFA al cultivar microorganismos del orden Thraustochytriales en un medio de fermentación que tiene pH estabilizado utilizando carbonato de calcio y comprende 3 a 15 g/L de CaCO3, después de lo cual los PUFA se aíslan de los microorganismos y/o del medio.

Así, subsiste una necesidad en la técnica de un medio mejorado para la fermentación de Thraustochytriales y también de un proceso mejorado para el cultivo de estas microalgas que permiten una densidad mayor de la fermentación de las células Thraustochytriales en un fermentador y también permiten la producción de cantidades mayores de ácidos grasos altamente insaturados tales como DHA de los mismos mientras se reducen los efectos colaterales negativos asociados con los procesos de fermentación utilizando un medio de alta salinidad tal como la corrosión del fermentador.

La presente invención proporciona procesos para la fermentación de microorganismos que pertenecen a Thraustochytriales caracterizado porque durante la fermentación el pH del medio se controla mediante la adición de una base, en particular hidróxido de potasio. Adicionalmente, la presente invención proporciona procesos para obtener lípidos a partir de microorganismos de Thraustochytriales caracterizado porque durante la fermentación de estas microalgas el pH del medio de fermentación se controla mediante la adición de una base, preferiblemente hidróxido de potasio.

Así, de acuerdo con la presente invención, se utiliza hidróxido de potasio como agente que controla el pH durante la fermentación de las cepas Thraustochytriales. La adición de hidróxido de potasio al medio de fermentación evita que el pH del medio se cambie debido al consumo de ciertos nutrientes y la formación de productos de desperdicio mediante las células microbianas como los iones OH del hidróxido de potasio proporcionan la neutralización de protones liberados en el medio. También, mediante la adición de hidróxido de potasio la concentración de iones de potasio en el medio se aumenta notablemente que tiene un efecto positivo y ventajoso en el cultivo y la producción de lípidos de las células microbianas cultivadas.

Adicionalmente, el uso de hidróxido de potasio como agente que controla el pH en los métodos de la invención contribuye ventajosamente a una corrosión considerablemente reducida del equipo utilizado para fermentación, en particular una corrosión reducida del fermentador de acero inoxidable. En la técnica anterior se utilizan frecuentemente ácidos como agente que controla el pH. Ver por ejemplo documento US 5, 340, 594. Uno de los ácidos más frecuentemente utilizados en la técnica como agente que controla el pH es HCl. Luego de disolución este ácido disocia en el ión de cloruro cargado negativamente y el ión de hidrógeno cargado positivamente. Sin embargo, los aniones tales como los iones de cloruro contribuyen notablemente a la corrosión del fermentador de acero inoxidable. Ver por ejemplo documento US 6, 410, 281. Por lo tanto, en la patente se sugiere utilizar sales de sodio sin cloruro en el medio de fermentación con el fin de reducir la corrosión de los fermentadores de acero inoxidable, por ejemplo carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, sulfato de sodio y similares. Sin embargo, la patente no presta atención al hecho de que una cantidad considerable de iones que contribuye a la corrosión del fermentador se introduce mediante la adición del... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la fermentación de microorganismos que pertenecen a Thraustochytriales, caracterizado porque durante la fermentación de los microorganismos el valor de pH del medio de fermentación se controla mediante la adición de hidróxido de potasio, dicho proceso comprende adicionalmente la etapa de cultivar los microorganismos

en un medio de fermentación que comprende una concentración de sodio en el rango de 0.2 g/litro a aproximadamente 10.8 g/litro, ajustar el valor de pH del medio durante la fermentación con hidróxido de potasio y cosechar la biomasa de microalgas.

2. Proceso para obtener lípidos a partir de microorganismos que pertenecen a Thraustochytriales, caracterizado porque durante la fermentación de los microorganismos el valor de pH del medio de fermentación se controla

mediante la adición de hidróxido de potasio, dicho proceso comprende adicionalmente la etapa de cultivar los microorganismos en un medio de fermentación que comprende una concentración de sodio en el rango de 0.2 g/litro a aproximadamente 10.8 g/litro, ajustar el valor de pH del medio durante la fermentación con hidróxido de potasio, cosechar la biomasa de microalgas y extraer los lípidos de esta.

3. Método para reducir la corrosión de un fermentador durante la fermentación de microorganismos

Thraustochytriales, dicho método comprende cultivar los microorganismos en un fermentador en un medio de fermentación de solución salina que comprende una concentración de sodio en el rango de 0.2 g/litro a aproximadamente 10.8 g/litro y ajustar el valor de pH del medio durante fermentación mediante la adición de hidróxido de potasio.