Método para la recuperación de un componente celular específico a partir de un microorganismo.

Un método para la recuperación de lípidos a partir de un microorganismo productor de lípidos,

que comprende las siguientes etapas

- proporcionar una biomasa de un microorganismo productor de lípidos,

- romper la pared celular y/o la membrana celular de dicho microorganismo mediante una citotoxina de algas, liberando así los lípidos a partir de la célula del microorganismo, y

- recuperar dichos lípidos.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11160790.

Solicitante: NESTE OIL OYJ.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: Keilaranta 21 02150 Espoo FINLANDIA.

Inventor/es: LEGRAND,CATHERINE, OLOFSSON,MARTIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12M1/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12M EQUIPOS PARA ENZIMOLOGIA O MICROBIOLOGIA (instalaciones para la fermentación de estiércoles A01C 3/02; conservación de partes vivas de cuerpos humanos o animales A01N 1/02; aparatos de cervecería C12C; equipos para la fermentación del vino C12G; aparatos para preparar el vinagre C12J 1/10). › Equipos para enzimología o microbiología.
  • C12N1/06 C12 […] › C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 1/00 Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que los contienen (preparaciones de uso médico que contienen material de protozoos, bacterias o virus A61K 35/66, de algas A61K 36/02, de hongos A61K 36/06; preparación de composiciones de uso médico que contienen antígenos o anticuerpos bacterianos, p. ej. vacunas bacterianas, A61K 39/00 ); Procesos de cultivo o conservación de microorganismos, o de composiciones que los contienen; Procesos de preparación o aislamiento de una composición que contiene un microorganismo; Sus medios de cultivo. › Lisis de microorganismos.
  • C12N1/12 C12N 1/00 […] › Algas unicelulares; Sus medios de cultivo (como novedades vegetales A01H 13/00).
  • C12P1/00 C12 […] › C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.Preparación de compuestos o de composiciones, no prevista en los grupos C12P 3/00 - C12P 39/00, utilizando microorganismos o enzimas; Procedimientos generales de preparación de compuestos o composiciones que utilizan microorganismos o enzimas.
  • C12P7/64 C12P […] › C12P 7/00 Preparación de compuestos orgánicos que contienen oxígeno. › Grasas; Aceites; Ceras de tipo éster; Acidos grasos superiores, es decir, con una cadena lineal de al menos siete átomos de carbono unida a un grupo carboxilo; Aceites o grasas oxidadas.
  • C12R1/89 C12 […] › C12R SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES C12C - C12Q, RELATIVO A LOS MICROORGANISMOS.C12R 1/00 Microorganismos. › Algas.

PDF original: ES-2537982_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método para la recuperación de un componente celular específico a partir de un microorganismo Campo de la invención La presente invención se refiere a un método para la recuperación de un componente celular específico a partir de un microorganismo, en particular para la recuperación de lípidos a partir de un microorganismo productor de lípidos.

También se divulga en el presente documento un sistema integrado para la ruptura de las células de las algas productoras de lípidos.

Antecedentes Algunos microorganismos, tales como algas, bacterias y hongos, pueden contener triglicéridos en hasta el 80 % de su contenido de sustancia seca. Sin embargo, la recuperación de los lípidos a partir de una biomasa de microorganismos con los métodos convencionales puede encontrarse con problemas inesperados relativos a la biomasa residual, ya que el método de ruptura celular usado con los microorganismos puede afectar negativamente al posterior uso de la biomasa residual en otras aplicaciones.

Por ejemplo, algunas algas autótrofas son ricas en lípidos, robustas y fáciles de cultivar. La dificultad con algunas especies de algas está relacionada con su pared celular, que es prácticamente imposible de romper eficientemente con los métodos convencionales para la liberación de lípidos de las células manteniendo al mismo tiempo una calidad lo suficientemente alta de la biomasa residual de algas para un procesado y utilización continuos.

Como consecuencia de los métodos convencionales usados actualmente, basados en disolventes químicos y a menudo a elevada temperatura o presión, la biomasa residual de microorganismos, tal como de células de algas, no puede usarse para muchas aplicaciones de gran valor, por ejemplo, proteínas funcionales (desnaturalización) , alimentos o comida (disolventes residuales) , que es importante con objeto de maximizar el valor de la cadena de algas y disminuir así el precio del bioaceite en bruto. Además, los costes relacionados con el consumo energético (elevada temperatura y presión) y la regeneración de grandes cantidades de disolventes podrían evitarse parcialmente.

WU J T et al., (2006) "Cytotoxic effects of free fatty acids on phytoplankton algae and cyanobacteria", AQUATIC TOXICOLOGY, vol. 80, nº 4, páginas 338 -345, divulgan que el potasio y las ficobilinas (componentes celulares) son liberados por las cianobacterias tras el tratamiento mediante una toxina de algas. No todos los compuestos celulares que son liberados en forma de clorofila son detectados en el medio. No hay ninguna divulgación de la liberación de lípidos a partir de las cianobacterias.

El documento US 2011/076748 A1 (SALVO ROBERTO DI [US] ET AL) , 31 de marzo de 2011, divulga un método de aislamiento de componentes celulares (tales como proteínas y lípidos) a partir de algas mediante el lisado de las células en una solución iónica.

Sumario La presente invención aborda los problemas mencionados anteriormente de una forma nueva, proporcionando un método alternativo para la recuperación del aceite a partir de la biomasa microbiana, especialmente a partir de células de algas, basándose en la extracción con disolvente, que es uno de los principales retos en las aplicaciones que usan el aceite de algas como materia prima para el NExBTL (diésel renovable) . La ruptura de las células de algas mediante un medio biológico no convencional facilita la ruptura de las paredes celulares duras o, de otro modo, irrompibles, de algunos microorganismos. Posiblemente, este método puede aplicarse también con otras células de algas y con células de microbios. Los medios bioquímicos usados en el nuevo método bioquímico anteriormente mencionado romperán preferiblemente las paredes celulares/membranas celulares de las algas productoras de lípidos o de otras especies microbianas productoras de lípidos, de forma que el propio medio bioquímico no perjudique el medio ambiente sino que se descomponga cuando acabe en la naturaleza.

El primer aspecto del presente método se refiere a un método para la recuperación de lípidos a partir de un microorganismo productor de lípidos de acuerdo con la reivindicación 1.

También se divulga en el presente documento un sistema integrado para la ruptura de lípidos a partir de células de algas productoras de lípidos.

Descripción La presente invención proporciona nuevas técnicas para la ruptura de las células de microorganismos productores de lípidos, especialmente de algas, y la posterior recolección de los lípidos intracelulares secretados a partir de la

fase acuosa.

Una de las principales ideas subyacentes en la presente invención es el uso de la capacidad de ruptura bioquímica de algas altamente citotóxicas sobre la membrana celular o la pared celular de algas o de otros microorganismos ricos en lípidos, y recoger a continuación el (los) lípido (s) a partir de las mencionadas algas u otros microorganismos ricos en lípidos mediante la extracción de las gotitas de aceite de la fase acuosa de la suspensión acuosa de algas o de microbios que contiene los residuos de las células de algas y los componentes intracelulares liberados.

Tomando como base este principal descubrimiento, el primer aspecto de la invención se refiere a un método para la recuperación de lípidos a partir de un microorganismo productor de lípidos que comprende las siguientes etapas:

- proporcionar una biomasa de un microorganismo productor de lípidos, -romper la pared celular y/o la membrana celular de dicho microorganismo mediante una citotoxina de algas -liberando así los lípidos a partir de la célula del microorganismo, y -recuperar dichos lípidos.

Ventajosamente, el método descrito anteriormente se usa para la recuperación de lípidos a partir de algas productoras de lípidos. En este caso, el método comprende las siguientes etapas:

- proporcionar una biomasa de algas productoras de lípidos, -romper la pared celular y/o la membrana celular de dichas algas mediante una citotoxina de algas -liberando así los lípidos a partir de la célula de las algas, y -recuperar dichos lípidos mediante una extracción.

En una forma de realización ventajosa, la citotoxina es capaz de romper la pared celular y/o la membrana celular del microorganismo, y también la pared celular la pared celular y/o la membrana celular de al menos una de las microalgas que consisten en las especies de los géneros Cr y ptomonas, Ciclotella, Dunaliella, Haematococcus, Phaeodactylum, Thalassiosira y Rhodomonas.

Mediante el uso de citotoxinas de algas en el método mencionado anteriormente, las paredes celulares o las membranas celulares de los microorganismos pueden romperse de forma que sea posible recuperar los productos celulares sin causar daños a la biomasa microbiana residual, que puede usarse posteriormente en otras aplicaciones.

Con este tipo de método suave y biológico de ruptura de la pared celular/membrana celular, también pueden disminuirse los costes relacionados con el consumo de energía o la regeneración de los disolventes.

El método descrito anteriormente es especialmente adecuado para la ruptura de las paredes celulares de algas autótrofas pertenecientes a diferentes grupos con una pared semirrígida o rígida (por ejemplo, diatomeas y algunas algas verdes) .

También se divulga en el presente documento un sistema integrado para la ruptura de los lípidos de las células de algas productoras de lípidos, que comprende un recipiente de crecimiento para las algas productoras de lípidos y un recipiente de crecimiento para algas productoras de citotoxinas.

Ventajosamente, el sistema integrado para la ruptura de las células de algas productoras de lípidos comprende un recipiente de crecimiento para las algas productoras de lípidos y un recipiente de crecimiento para las algas productoras de citotoxina (s) , que son capaces de romper la pared celular y/o la membrana celular de al menos una de las microalgas que consisten en las especies de los géneros Cr y ptomonas, Ciclotella, Dunaliella, Haematococcus, Phaeodactylum, Thalassiosira y Rhodomonas.

En dicho sistema integrado, las algas productoras de lípidos se cultivan en unas condiciones adecuadas para la producción de lípidos, y dichas algas productoras de citotoxinas se cultivan en unas condiciones adecuadas para la producción de citotoxinas. Las citotoxinas producidas se añadirán al recipiente de crecimiento que contiene las algas productoras de lípidos, en una cantidad suficiente para romper las paredes celulares y/o las membranas celulares de las mencionadas algas productoras de lípidos, liberando así el componente lipídico desde las células y recuperando los lípidos a partir de los demás componentes... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para la recuperación de lípidos a partir de un microorganismo productor de lípidos, que comprende las siguientes etapas -proporcionar una biomasa de un microorganismo productor de lípidos, -romper la pared celular y/o la membrana celular de dicho microorganismo mediante una citotoxina de algas, liberando así los lípidos a partir de la célula del microorganismo, y -recuperar dichos lípidos.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el microorganismo es un alga productora de lípidos.

3. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que la citotoxina de algas se elige de forma que rompa la pared celular y/o la membrana celular de una microalga elegida de entre el grupo que consiste en los géneros

Phaeodactylum, Rhodomonas, Cr y ptomonas, Thalassiosira, Cyclotella, Haematococcus y Dunaliella, preferiblemente de los géneros Phaeodactylum yRhodomonas spp.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las algas productoras de lípidos se eligen de entre el grupo de cianobacterias, diatomeas, dinoflagelados, primnesiofitos y rafidofitos, preferiblemente de entre el grupo de los géneros Anabaena, Aphanizomenon, Calothrix, Cylindrospermopsis, Fisherella, Gomphosphaeria, Hapalosiphon, Microcystis, Nodularia, Nostoc, Alexandrium, Coolia, Dinophysis, Heterocapsa, Karlodinium, Karenia, Ostreopsis, Peridinium, Prorocentrum, Chr y sochromulina, Phaeocystis, Pr y mnesium, Pseudonitzschia, Nitzschia, Heterosigma y Chattonella.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el alga productora de citotoxinas se elige de entre el género Alexandrium, lo más preferiblemente de la especie Alexandrium tamarense.

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los lípidos son recuperados mediante extracción y/o centrifugación. 30

7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las células de las algas productoras de lípidos se producen mediante -la recogida de las algas productoras de lípidos a partir del cultivo de algas, .

35. el secado de las células de algas hasta un contenido de agua de menos del 80 % en peso.

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el microorganismo/las células de algas se secan mediante evaporación, floculación y/o centrifugación.

9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha citotoxina de algas está en forma de una suspensión exenta de células del medio de cultivo de las algas citotóxicas.

10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la (s) citotoxina (s) se incuba (n) con la biomasa entre 2 y 24 horas, preferiblemente entre 3 y 12 horas. 45

11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las algas productoras de lípidos se eligen de entre el grupo de Clorophyceae (algas verdes) , Cr y ptophyceae (algas criptofíceas) , Chr y sophyceae (algas pardas) , Diatomophyceae (diatomeas) , Dinophyceae (dinoflagelados) , Euglenophyceae, Eustigmatophyceae, Pavlovophyceae, Pedinophyceae, Prasinophyceae, Pr y mnesiophyceae (algas haptofitas) o 50 Raphidophyceae.


 

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