Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Dentro de las cianobacterias, una de las especies mas conocidas es
Arthrospira platensis, microalga cosmopolita cultivada esencialmente como alimento
dadas sus notables propiedades nutricionales, sin embargo, en los últimos años se
han indagado y estudiado sus propiedades farmacológicas, destacándose su actividad
antioxidante, antiinflamatoria y antiviral. En la presente investigación se realizó un
estudio comparativo en cuanto a crecimiento celular, producción de biomasa,
rendimiento de extractos, perfil cromatográfico por cromatografía en capa fina y CLAEDAD,
actividad antioxidante y cantidad de fenoles totales entre extractos etanólicos de
Arthrospira platensis cultivada con gas de fermentación obtenido del proceso de
elaboración del vino de la viña Miguel Torres y con CO2 obtenido comercialmente de
Indura, siendo ambos gases aplicados en cuatro proporciones distintas; 0%, 2,5%, 5%
y 7,5% de CO2.
Se determinó que el crecimiento celular óptimo se logró al utilizar, en el caso
de ambos gases, una concentración de 5% de CO2. Los extractos etanólicos fueron
obtenidos agotando la biomasa resultante del proceso de cosecha, de manera
secuencial con solventes de polaridad creciente, obteniéndose el mejor rendimiento de
extracción en los cultivos con un aporte de 2,5% de CO2 tanto de indura como de la
Viña Miguel Torres. Estos extractos fueron evaluados en su concentración de fenoles
totales mediante el ensayo de Folin-Ciocalteu, resultando, para el caso de los cultivos
con inyección de CO2 de Indura que el cultivo con 5% de este gas presentó los
mejores valores (35,98 ± 1,397 mg ác. gálico/g extracto) y para el caso de los cultivos
con captura de gas de fermentación, el valor óptimo fue de 2,5% de CO2 (22,135 ±
1,046 mg ác. gálico/g extracto). Posteriormente, se evaluó la capacidad antioxidante
de los extractos etanólicos, para lo cual se realizó el ensayo FRAP, en este caso, los
cultivos que presentaron los mejores valores de reducción de Fe+3 fueron los cultivos
con un 7,5% de CO2 tanto de INDURA como de la Viña Miguel Torres, llegando a 1,2±
0,06 y 0,9± 0,02 (Mmol Fe+2/g de extracto), respectivamente. Finalmente, mediante
CLAE-DAD, se determinó la ausencia de compuestos fenólicos descritos previamente para extractos de A. platensis, como: los ácidos gálico, cafeico y ferúlico en dichos
extractos etanólicos.
Estos resultados permiten establecer que las variaciones en la inyección de
CO2 a cultivos de A. platensis afectan positivamente los parámetros analizados en
este trabajo, lo que se tradujo en un mayor rendimiento de biomasa obtenida desde
los cultivos, mayor rendimiento de los extractos etanólicos, mayor contenido de
fenoles totales y mayor actividad antioxidante. Los cultivos con gas de fermentación
presentaron resultados más bajos respecto de los parámetros evaluados en esta
memoria que los cultivos con CO2 de Indura, sin embargo, presentaron mejores
resultados que los cultivos control (sin inyección extra de CO2), lo que demuestra la
factibilidad de utilizar gas de fermentación en el cultivo de A. platensis, lográndose un
doble propósito; mejorar las características de esta microalga y disminuir la huella de
carbono de la empresa Miguel Torres al utilizar el gas de fermentación que esta
genera / In cyanobacteria, one of the best known species is Arthrospira platensis. This
microalgae is cultivated essentially as food given its remarkable nutritional properties.
However, in recent years its pharmacological properties have been investigated and
studied, highlighting its antioxidant, anti-inflammatory and antiviral activities. In this
investigation we performed a comparative study in terms of cell growth, biomass
production, extracts’s yields, chromatographic profile by thin layer chromatography and
HPLC-DAD, antioxidant activity and total phenol content between ethanolic extracts of
Arthrospira platensis cultivated with fermentation gas obtained from the wine making
process from Miguel Torres vineyard and CO2 obtained commercially from Indura, both
gases were applied in four different proportions, 0%, 2.5%, 5% and 7.5% of CO2.
It was determined that optimum cell growth was achieved, in the case of both
gases, at a CO2 concentration of 5%. Ethanolic extracts were obtained exhausting the
biomass obtained in the harvesting process, the extraction process was made
sequentially with solvents of increasing polarity, the best extraction yield occured in the
cultures with CO2 addition of 2.5%, in both gases. The ethanolic extracts were
evaluated in its total phenols content using Folin - Ciocalteu test. The greatest phenolic
concentration appeared in the cultures with CO2 (Indura) addition of 5% (35.98 ± 1.397
mg gallic acid/ g extract) and in the case of cultures with fermentation gas addition, the
optimum value was obtained at a CO2 concentration of 2.5 % (22,135 ± 1,046 mg gallic
acid/ g extract). Subsequently, antioxidant capacity was evaluated in the ethanolic
extracts, for which FRAP assay was performed , in this case , the cultures that showed
the best iron reducing values were cultures with a CO2 concentration of 7.5% in both
cases, reaching 1.264 ± 0.060 and 0.992 ± 0.016 (mmol Fe+2 / g extract), respectively.
Finally, the presence of major phenolic compounds described for A. platensis were
determined by HPLC -DAD, ruling out the presence in ethanolic extracts of gallic,
caffeic and ferulic acids.
These results establish that changes in CO2 addition to A. platensis cultures
affects positively the parameters analyzed in this study, which resulted in a higher yield
of biomass obtained from cultures, higher yields of ethanol extracts, higher phenolic
content and an increase of antioxidant activity. The cultures with fermentation gas
addition showed lower scores on the evaluated parameters compared to cultures with
addition of CO2 (Indura), however, they presented better results compared to control
cultures (without CO2 addition), which demonstrates the feasibility of using
fermentation gas in A. platensis cultures, achieving a dual purpose, to improve the
characteristics of this microalgae and to reduce the carbon footprint of Miguel Torres
vineyard by using the fermentation gas they generate / FIA: PYT-2011-0055
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/136730 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Benoit Escobar, Marcel |
| Contributors | Delporte Vergara, Carla Luz,, Castro N., Gabriel, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Departamento de Química Farmacológica y Toxicológica |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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