ES2328059T3 - Aguas verdes que tienen un alto contenido de astaxantina y el metodo para producirlas. - Google Patents
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Abstract
Un método para la producción de un alga verde, que comprende el cultivo de un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 µmol-fotón/m 3 /s o más.
Description
Algas verdes que tienen un alto contenido de
astaxantina y el método para producirlas.
La presente invención se relaciona con la
producción eficiente de astaxantina. Más específicamente, la
presente invención se relaciona con un alga verde que tiene un alto
contenido de astaxantina y con un método para producirla.
La astaxantina, que es carotenoide que imparte
un color rojo, es conocida por tener un potente efecto antioxidante.
Por lo tanto, es utilizada como un pigmento en alimentos,
cosméticos, productos alimenticios para la salud, productos
farmacéuticos, etc. Algunos antioxidantes son sintetizados
químicamente, y son también extraídos de fuentes de ocurrencia
natural. Las astaxantinas naturales se extraen, por ejemplo, a
partir de eucáridos tales como eufáusidos y Pandalus
borealis, a partir de la levadura Phaffia, y a partir de
algas. Sin embargo, la astaxantina no puede ser producida en forma
eficiente a partir de eucáridos tales como eufáusidos o a partir de
levadura debido a su bajo contenido de astaxantina.
Por otro lado, las algas se enquistan como
resultado de un cambio en el ambiente externo y se acumula
astaxantina dentro de sus células. Por lo tanto, se ha investigado
la producción de astaxantina a partir de algas. Fabregas y
colaboradores, J. Biotech., Vol. 89, páginas 65-71
(2001) describen un cultivo en dos etapas en el cual se obtienen
células vegetativas de Haematococcus mientras se intercambia
de 10 a 40% del medio de cultivo cada día (es decir, cultivo
alimentado por lotes) y luego se lleva a cabo un cultivo por lotes
durante 15 días más bajo irradiación con luz. WO 89/01977 describe
un proceso para producir astaxantina cultivando Haematococcus
variando la proporción de carbono y nitrógeno, que son componentes
de un medio de cultivo, en una etapa tardía del cultivo. Además, la
Publicación de la Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública No.
1-187082 describe un método para producir
astaxantina por medio del cultivo de algas en un medio de cultivo
suplementado con una sal metálica. Sin embargo, estos documentos no
describen el contenido de astaxantina en células de algas.
La Publicación de la Patente Japonesa Abierta a
Inspección Pública No. 3-83577 divulga un contenido
de astaxantina de 0,3 a 10% en peso en células secas de algas, pero
en un ejemplo en el cual se cultivan las células de las algas bajo
atmósfera limitada de nitrógeno y bajo condiciones de cultivo de
40000 lux, el contenido de astaxantina era aproximadamente del 2%
en peso, y realmente no se obtuvieron las células de algas que
tenían una concentración de astaxantina del 10% en peso o más.
Además, la Publicación de la Patente Japonesa Abierta a Inspección
Pública No. 2000-60532 divulga que
Haematococcus cultivadas en un estanque de cultivo al aire
libre contenían 4,5% en peso de astaxantina.
El contenido de astaxantina por célula de alga
también ha sido estudiado, y por ejemplo, la Publicación de la
Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública No.
7-39389 y Tjahjono y colaboradores, BIOTECHNOLOGY
LETTERS, Vol. 16, páginas 133-138 (1994) divulgan
que se produjo una cantidad aproximadamente de 600 pg/célula de
astaxantina a través del cultivo en presencia de iones de hierro y
ácido acético a una temperatura de cultivo de 30ºC. La Publicación
de la Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública No.
2004-129504 describe que es posible incrementar la
cantidad de astaxantina hasta un valor de aproximadamente 700
pg/célula o más. Sin embargo, realmente no se obtuvieron algas con
un contenido de astaxantina con una concentración tan alta, e
inclusive el valor más alto en los ejemplos descritos en la
Publicación de la Patente Japonesa Abierta a Inspección Pública No.
2004-129504 fue únicamente de 156 pg/célula.
WO 2005/116238 describe un método para producir
eficientemente xantofilas por medio de la inoculación de microalgas
que contienen xantofilas, por ejemplo, microalgas enquistadas, en un
medio nutriente para cultivar las microalgas como células
vegetativas y además enquistar las microalgas cultivadas. En los
ejemplos en WO 2005/116238, el contenido más alto de xantofilas
(astaxantina) en células de algas secas fue del 3,5% en peso.
La producción de astaxantina por
Haematococcus pluvialis es conocida a partir de Kang y
colaboradores: "Comparison of heterotrophic and photoautotrophic
induction on astaxanthin production by Haematococcus
pluvialis"
APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, vol. 68, no. 2, agosto 2005, páginas 237-241, Lababpour y colaboradores: "Effects of nutrient supply methods and illumination with blue light emitting diodes (LEDs) on astaxanthin production by Haematococcus pluvialis" JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING, vol. 98, no. 6, Diciembre 2004, páginas 452-456, y Katsuda y colaboradores: "Astaxanthin production by Haematococcus pluvialis under illumination with LEDs" ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY, vol. 35, no. 1, 6 Julio 2004, páginas 81-86. Kang y colaboradores describen una intensidad máxima de luz de 200 \mumol-fotón/m^{2}/s y un contenido de astaxantina en las células de 7,7% de biomasa. Tanto Lababpour y colaboradores como Katsuda y colaboradores describen intensidades máximas de luz de 12 \mumol-fotón/m^{2}/s.
APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, vol. 68, no. 2, agosto 2005, páginas 237-241, Lababpour y colaboradores: "Effects of nutrient supply methods and illumination with blue light emitting diodes (LEDs) on astaxanthin production by Haematococcus pluvialis" JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING, vol. 98, no. 6, Diciembre 2004, páginas 452-456, y Katsuda y colaboradores: "Astaxanthin production by Haematococcus pluvialis under illumination with LEDs" ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY, vol. 35, no. 1, 6 Julio 2004, páginas 81-86. Kang y colaboradores describen una intensidad máxima de luz de 200 \mumol-fotón/m^{2}/s y un contenido de astaxantina en las células de 7,7% de biomasa. Tanto Lababpour y colaboradores como Katsuda y colaboradores describen intensidades máximas de luz de 12 \mumol-fotón/m^{2}/s.
Con el fin de producir en forma eficiente
astaxantina, se ha producido una gran demanda por algas que
contengan astaxantina en una concentración más alta.
Un objetivo de la presente invención es la de
proporcionar algas verdes que tengan una alta concentración de
astaxantina en las células.
La presente invención proporciona un método para
producir un alga verde, comprendiendo el método el cultivo de un
alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio
nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación
con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones
fotosintéticamente activos de 25000
\mumol-fotón/m^{3}/s o más.
La presente invención también proporciona un
alga verde que puede producir astaxantina con un contenido de la
misma de 700 pg/célula o más.
La presente invención también proporciona un
alga verde que contiene astaxantina en una concentración de 1,2% en
peso o más por célula húmeda de alga.
Además, la presente invención proporciona un
método para producir un producto seco de un alga verde,
comprendiendo el método:
- \quad
- cultivar un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s o más; y
- \quad
- secar el alga verde resultante.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención proporciona además un
producto seco de un alga verde que puede producir astaxantina, que
contiene astaxantina en una concentración del 5% o más y contiene
astaxantina en una cantidad de 700 pg/célula o más.
La presente invención proporciona además un
método para producir un cultivo en suspensión de un alga verde que
contiene astaxantina en una concentración de 150 mg o más por 1 L
del cultivo en suspensión, comprendiendo el método:
- \quad
- cultivar un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s o más.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención también proporciona un
cultivo en suspensión de un alga verde que contiene astaxantina en
una concentración de 150 mg o más por 1 L del cultivo en
suspensión.
La presente invención proporciona además un
método para producir astaxantina, comprendiendo el método:
- \quad
- cultivar un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s o más;
- \quad
- secar el alga verde resultante; y
- \quad
- extraer astaxantina del producto seco resultante del alga verde.
\vskip1.000000\baselineskip
En una modalidad, en el método anterior, el
medio nutriente es un medio es un medio autotrófico.
En una modalidad, en el método anterior, la
potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos
es de no más de 750000 \mumol-fotón/m^{3}/s.
En una modalidad, el alga verde es un alga
unicelular que pertenece al género Haematococcus,
preferiblemente Haematococcus pluvialis.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un alga verde que tiene un contenido de astaxantina por
célula de 700 pg (700 pg/célula) o más. Ya que esta alga verde tiene
un alto contenido de astaxantina por célula, se mejora más que
nunca la eficiencia en la producción de astaxantina, por medio del
uso de esta alga verde.
\newpage
La Fig. 1 presenta una gráfica que muestra el
cambio en el contenido de astaxantina por célula a lo largo del
tiempo.
La Fig. 2 presenta una gráfica que muestra el
cambio en la tasa de producción de astaxantina por célula a lo
largo del tiempo.
La Fig. 3 presenta una gráfica que muestra el
cambio en el contenido de astaxantina por célula seca de alga a lo
largo del tiempo.
La Fig. 4 presenta una gráfica que muestra el
cambio en la concentración de astaxantina en un cultivo en
suspensión a lo largo del tiempo.
La Fig. 5 presenta una gráfica que muestra el
cambio en la tasa de producción de astaxantina por volumen de
cultivo en suspensión a lo largo del tiempo.
La Fig. 6 presenta una gráfica que muestra el
cambio en peso seco de sólidos por volumen de cultivo en suspensión
a lo largo del tiempo.
Las algas verdes de la presente invención
contienen astaxantina en una cantidad de 700 pg/célula o más,
preferiblemente 1000 pg/célula o más. Tales algas verdes se pueden
obtener por medio de la inducción de enquistamiento bajo
condiciones de cultivo de irradiación con luz. Preferiblemente, se
pueden obtener por medio de inoculación de algas verdes enquistadas
en un medio nutriente, y cultivar las algas mientras se burbujea
aire dentro del medio de cultivo y bajo irradiación con luz
intensa. Por medio de tal método de cultivo, se puede obtener un
producto seco de algas verdes que tienen un contenido de astaxantina
del 5% en peso por célula seca de alga (50 mg/g de célula seca de
alga) o más, preferiblemente 6% en peso de una célula seca de alga
(60 mg/g de célula seca de alga) o más. Además, la cantidad de
astaxantina por volumen de cultivo en suspensión también alcanza un
valor de 150 mg/L o más, preferiblemente 200 mg/L o más, más
preferiblemente 250 mg/L o más.
En adelante, se describirán las algas verdes que
contienen astaxantina en una cantidad de700 pg/célula o más; el
producto seco de las algas verdes que contienen astaxantina en una
concentración del 5% en peso (50 mg/g de célula seca de alga) o
más; y el cultivo en suspensión de las algas secas que contienen
astaxantina en una concentración de 150 mg/L de cultivo en
suspensión.
El método de la presente invención se
caracteriza porque las algas verdes que contienen astaxantina,
preferiblemente algas verdes enquistadas, se inoculan en un medio
de cultivo para desarrollar las algas verdes, y demás enquistadas
bajo irradiación con luz. Cuando las algas verdes que contienen
astaxantina, preferiblemente algas verdes enquistadas en las cuales
se ha acumulado una gran cantidad de astaxantina, son inoculadas en
un medio de cultivo para desarrollar las algas verdes, las algas
verdes enquistadas liberan zoosporas que contienen astaxantina.
Estas zoosporas se convierten en células vegetativas aunque
mantienen la astaxantina. Luego, por enquistamiento adicional de
estas algas verdes (células vegetativas) que contienen astaxantina,
se produce nuevamente astaxantina adicional y se acumula en las
algas verdes. Por lo tanto, las algas verdes enquistadas por medio
del método de la presente invención tienen un alto contenido de
astaxantina debido a que contienen la nueva astaxantina producida
además de la astaxantina originalmente presente en las algas
verdes.
No existe una limitación particular sobre las
algas verdes utilizadas en la presente invención, con tal que las
algas verdes pueden producir astaxantina. Por ejemplo, se utilizan
preferiblemente algas unicelulares pertenecientes al genero
Haematococcus. Los ejemplos de algas verdes incluyen
Haematococcus pluvialis (H. pluvialis),
Haemato- coccus lacustris (H. lacustris),
Haematococcus capensis (H. capensis),
Haematococcus droebakensi (H. droebakensi), y
Haematococcus zimbabwiensis (H. zimbabwiensis).
Los ejemplos de Haematococcus pluvialis
(H. pluvialis) incluyen a la cepa NIES144 depositada en el
Independent Administrative Institution National Institute for
Environmental Studies, a la cepa UTEX2505 depositada en el Culture
Collection of Algae at the University of Texas, E. U. A., y a la
cepa K0084 depositada en el Scandinavian Culture Center for Algae
and Protozoa, Botanical Institute, en la Universidad de Copenhague,
Dinamarca.
Los ejemplos de Haematococcus lacustris
(H. lacustris) incluyen a las cepas ATCC30402 y ATCC30453
depositadas en la ATCC, a las cepas IAM C-392, IAM
C-393, IAM C-394, e IAM
C-339 depositadas en el Institute of Applied
Microbiology, Universidad de Tokio, o a las cepas UTEX16 y
UTEX294.
Los ejemplos de Haematococcus capensis
(H. capensis) incluyen a la cepa UTEX LB1023.
Los ejemplos de Haematococcus droebakensi
(H. droebakensi) incluyen a la cepa UTEX55.
Los ejemplos de Haematococcus
zimbabwiensis (H. zimbabwiensis) incluyen a la cepa UTEX
LB1758.
Entre estas, se utiliza preferiblemente
Haematococcus pluvialis.
En la presente invención, se utilizan las algas
verdes descritas anteriormente que contienen astaxantina. Cuando
las algas verdes son sometidas a estrés por el medio ambiente, tales
como privación de nutrientes o la presencia de óxidos, las algas
verdes acumulan astaxantina dentro de las células y se convierten en
esporas en reposo. El cambio a este estado en reposo se denomina
como enquistamiento. En esta descripción, el enquistamiento se
refiere a cualquier estado desde el comienzo del estado en reposo
donde se inicia la acumulación de astaxantina, hasta el estado
completamente enquistado donde las células se convierten es esporas
en reposo. Con el propósito de incrementar el contenido de
astaxantina, es preferible utilizar algas verdes en las cuales el
enquistamiento ha progresado lo más lejos posible y que hayan
acumulado una gran cantidad de astaxantina. Se debe observar que
"cultivo de algas verdes enquistadas" como se lo utiliza aquí
también incluye el proceso de inoculación de algas verdes que
contienen astaxantina que han sido cultivadas en un medio nutriente,
después de que las algas hayan alcanzado el estado enquistado. En
la presente descripción, "algas verdes" también pretenden
incluir algas verdes enquistadas.
No existe una limitación particular sobre el
medio utilizado para cultivar las algas verdes. Generalmente, se
utiliza un medio que contenga nitrógeno, sales inorgánicas de
metales en trazas (por ejemplo, fósforo, potasio, magnesio, y
hierro), vitaminas (por ejemplo, tiamina), etc., que son esenciales
para el crecimiento. Por ejemplo, se pueden utilizar medios tales
como el medio VT, el medio C, el medio MC, el medio MBM, y el medio
MDM (ver Sorui Kenkyuho, editado por Mitsuo Chihara y Kazutoshi
Nishizawa, Kyoritsu Shuppan (1979)), el medio OHM (ver Fabregas y
colaboradores, J. Biotech., Vol. 89, páginas 65-71
(2001)), el medio BG-11, y modificaciones de los
mismos. En la presente invención, se prefiere utilizar un medio
autotrófico que esté sustancialmente libre de una fuente de carbono
orgánico para poder prevenir la contaminación por bacterias.
Estos medios se pueden seleccionar dependiendo
de sus propósitos, tales como el crecimiento, o el enquistamiento.
Por ejemplo, para el crecimiento de las algas verdes, se utiliza un
medio que contenga una gran cantidad de componentes que sirvan como
fuente de nitrógeno (medio enriquecido: que contenga al menos 0,15
g/L expresados en términos de nitrógeno). Parta el enquistamiento,
se utiliza un medio que tenga una pequeña cantidad de componentes
que sirvan como fuente de nitrógeno (medio de enquistamiento: que
contiene menos de 0,02 g/L expresados en términos de nitrógeno).
Alternativamente, se puede utilizar un medio que contenga una fuente
de nitrógeno en una concentración intermedia entre estos medios
(medio bajo en nutrientes: que contiene al menos 0,02 g/L y menos
de 0,15 g/L expresados en términos de nitrógeno).
La concentración de la fuente de nitrógeno, la
concentración de fósforo, y otras propiedades del medio se pueden
determinar dependiendo de la cantidad de algas verdes que van a ser
inoculadas. Por ejemplo, cuando se inocula una cantidad de algas
verdes del orden de 10^{5} en un medio bajo en nutrientes, las
algas verdes crecerían hasta cierto punto, pero el crecimiento
puede detenerse pronto debido a que la cantidad de la fuente de
nitrógeno es mu pequeña. Tal medio bajo en nutrientes es adecuado
para llevar a cabo el crecimiento y enquistamiento continuo en una
sola etapa (en forma de lotes), como se describe más adelante.
Además, ajustando la proporción molar entre N/P en valores entre 10
y 30, preferiblemente entre 15 y 25, se pueden enquistar las algas
verdes.
En el caso donde la cantidad de algas verdes
para inoculación es incluso mayor, se puede emplear el medio
enriquecido para llevar a cabo el cultivo anteriormente
descrito.
En esta forma, se puede determinar la
composición del medio en consideración a las diferentes condiciones.
Se debe observar que el medio preferiblemente utilizado en la
presente invención, es decir, un medio autotrófico, está casi libre
de una fuente orgánica de carbono tal como ácido acético o glucosa,
de tal manera que difícilmente ocurra contaminación con bacterias
incluso en cultivos a largo plazo.
No existe un límite particular sobre los
aparatos para el cultivo de las algas verdes, mientras los aparatos
sean capaces de suministrar dióxido de carbono y de irradiar un
cultivo en suspensión con luz. Por ejemplo, en el caso de un
cultivo en pequeña escala, preferiblemente se utiliza un frasco
plano para cultivo. En el caso de un cultivo a gran escala, se
puede utilizar un tanque de cultivo que esté constituido por una
placa transparente elaborada de vidrio, plástico, o similares y que
esté equipado con un aparato de irradiación y un agitador, si es
necesario. Los ejemplos de tales tanques de cultivo incluyen un
tanque de cultivo para placas, un tanque de cultivo del tipo para
tubos, un tanque de cultivo tipo domo de aire, un tanque de cultivo
tipo cilindro. En cualquier caso, se prefiere utilizar un contenedor
sellado.
\newpage
No existe una limitación particular sobre las
condiciones de cultivo, y se pueden utilizar una temperatura, un
pH, etc., como los generalmente empleados para el cultivo de algas
verdes. Las algas verdes se cultivan, por ejemplo, entre 15 y 35ºC,
y preferiblemente entre 20 y 25ºC. Es preferible que el pH se
mantenga entre 6 y 8 durante todo el período del cultivo. Se
suministra el dióxido de carbono burbujeando un gas que contenga
dióxido de carbono en una concentración de 1 a 3% v/v con una
velocidad de 0,2 hasta 2 v/v/m, por ejemplo. Cuando se utiliza un
tanque para cultivo de placas, se agita la suspensión del cultivo
suministrando dióxido de carbono, de tal manera que se puedan
irradiar uniformemente las algas verdes con luz.
En la presente invención, se cultivan las algas
verdes por irradiación de las mismas con luz para que la potencia
de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos sea
aproximadamente de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s
(en lo sucesivo, esta unidad se abrevia como
\mumol-p/m^{3}/s). La potencia de entrada de
flujo de fotones fotosintéticamente activos es preferiblemente de
30000 \mumol-p/m^{3}/s o más, más
preferiblemente 40000 \mumol-p/m^{3}/s o más,
con el propósito de incrementar la producción de astaxantina.
Además, ya que el crecimiento de las células se detiene cuando se
inhibe la fotosíntesis por una luz intensa, la potencia de entrada
de flujo de fotones fotosintéticamente activos es preferiblemente no
superior a 750000 \mumol-p/m^{3}/s. La
producción de astaxantina se incrementa significativamente llevando
a cabo la irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo
de fotones fotosintéticamente activos a todo lo largo del proceso
completo de cultivo desde el inicio del cultivo hasta el
enquistamiento.
La potencia de entrada de flujo de fotones
fotosintéticamente activos se puede obtener midiendo primero la
densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD). La
PPFD se puede obtener colocando un sensor de fotones para
superficie plana LI-190 (LICOR Inc., Lincoln, EUA)
en diferentes puntos en el aparato de cultivo, llevando a cabo la
irradiación con luz para medir la PPFD en cada uno de los puntos, y
promediando los valores obtenidos. Cuando existe una pluralidad de
fuente de luz, la PPFD es el total de cada PPFD recibida de las
respectivas fuentes de luz. Cuando el aparato está constituido por
una placa transparente tal como vidrio o una resina acrílica, se
puede posicionar una fuente de luz midiendo el paso de la PPFD a
través de la placa transparente, y determinando luego la intensidad
de la fuente de luz o la distancia de la fuente de luz requerida
para obtener una PPFD predeterminada. Cuando se utiliza un tanque de
cultivo constituido por dos placas planas transparentes y se lleva
a cabo la irradiación con luz a ambos lados del tanque de cultivo,
la PPFD se obtiene sumando los valores de la PPFD de los
respectivos costados.
La potencia de entrada de flujo de fotones
fotosintéticamente activos se puede calcular utilizando la siguiente
ecuación:
Se lleva a cabo el cultivo bajo irradiación con
luz seleccionando apropiadamente y combinando el medio anteriormente
descrito, aparato de cultivo, condiciones de cultivo, etc. Existen
dos métodos de cultivo. Un método es un cultivo en una sola etapa
en el cual se cultivan las algas verdes enquistadas y se la enquista
continuamente en el mismo medio. El otro método es un cultivo en
dos etapas en el cual el medio para cultivar algas verdes
enquistadas y el medio para enquistamiento de las algas verdes
cultivadas son diferentes, y el cultivo y enquistamiento se llevan
a cabo en forma separada.
El cultivo en una sola etapa es un método para
cultivar algas verdes enquistadas continuamente sin cambiar el
medio durante el período de inoculación de las algas verdes
enquistadas en un medio nutriente hasta el final del cultivo. En
otras palabras, el crecimiento y el enquistamiento de las algas
verdes se lleva cabo con un medio predeterminado en el mismo
tanque de cultivo. En este cultivo en una sola etapa, una vez que
las algas han crecido, las algas verdes son pasadas a un estado
enquistado suavemente bajo al menos una de las siguientes formas de
estrés: estrés por necesidad de nutrientes debido al consumo de los
nutrientes en el medio, estrés debido a irradiación con luz. Las
algas verdes enquistadas obtenidas por medio de este cultivo en una
sola etapa pueden ser utilizadas adicionalmente para un cultivo
posterior en una sola etapa o para inoculación en un medio para uso
en el cultivo del cultivo en dos etapas descrito más adelante.
Cuando se inocula un alga verde que contiene
astaxantina, preferiblemente un alga verde enquistada en el medio
nutriente, el alga verde libera 2^{n} (n = 1 a 4) zoosporas que
contienen astaxantina. Estas esporas se convierten en células
vegetativas que aún contienen astaxantina, de tal manera que se
incrementa el número de células vegetativas que contienen
astaxantina (es decir, pueden crecer las algas verdes). Por medio
del enquistamiento de células vegetativas que contienen
astaxantina, se acumula nuevamente astaxantina además de la
astaxantina originalmente contenida en las algas verdes, y por lo
tanto el contenido de astaxantina en las células se incrementa
incluso más.
Se cree que cuando las células vegetativas
continúan creciendo, eventualmente disminuye la concentración de
astaxantina en las células vegetativas, y por lo tanto, es
preferible detener el crecimiento en el momento cuando algo de
astaxantina queda en las células.
Con el propósito de detener el crecimiento de
las algas verdes en el momento cuando las células vegetativas han
crecido hasta un cierto punto, es preferible que el medio sea
diseñado para provocar necesidad de nutrientes. Para este
propósito, en el cultivo en una sola etapa se usa preferiblemente un
medio que tenga una concentración relativamente baja de la fuente
de nitrógeno, por ejemplo, el medio bajo en nutrientes descrito
anteriormente. Cuando se inocula una gran cantidad de células
enquistadas, se puede utilizar un medio que tenga una concentración
alta de la fuente de nitrógeno, por ejemplo, el medio rico descrito
anteriormente.
Se debe observar que cuando las algas verdes no
crecen suficientemente en el medio bajo en nutrientes, se puede
suplementar un medio rico o un medio bajo en nutrientes para que las
algas verdes crezcan hasta un cierto punto.
Además, en el caso cuando se utiliza un medio
bajo en nutrientes, si la relación molar N/P se ajusta en un valor
entre 10 y 30, preferiblemente entre 15 y 25, entonces las algas
verdes se pueden enquistar sin problemas después del
crecimiento.
El cultivo en una sola etapa no solamente tiene
ventajas tales como que el control del proceso se puede efectuar
fácilmente, se puede prevenir la contaminación por bacterias ya que
no es necesaria la transferencia a otro tanque de cultivo, y se
puede llevar a cabo el método con un solo tanque de cultivo, sino
también que es posible obtener fácilmente algas que contengan
astaxantina en alta concentración.
El cultivo en dos etapas es un método de cultivo
en el cual se cultivan las algas verdes enquistadas en un medio
nutriente, y luego se las enquista cambiando el medio nutriente por
un medio de enquistamiento. En otras palabras, el cultivo en dos
etapas incluye una primera etapa en la cual se inoculan primero las
algas verdes enquistadas en un medio nutriente, preferiblemente un
medio rico, para que crezcan las algas verdes, y una segunda etapa
en la cual se recolectan las algas verdes y se las transfiere a un
medio enquistado que está casi libre de una fuente de nitrógeno, y
luego se enquistan.
Ya que es necesario terminar el crecimiento de
las algas verdes en la primera etapa mientras queda astaxantina en
las células vegetativas, se lleva a cabo el cultivo en el medio
nutriente durante un corto período de tiempo. Cuando se lleva a
cabo el cultivo utilizando un medio rico al comienzo del cultivo, la
velocidad de crecimiento de las células vegetativas es mayor que la
velocidad de crecimiento cuando se utiliza un medio bajo en
nutrientes, y por lo tanto es preferible utilizar un medio rico.
Después del crecimiento, se recolectan las algas verdes y se las
transfiere a un medio de enquistamiento, y se las enquista en la
segunda etapa.
La primera etapa y la segunda etapa se pueden
llevar a cabo en forma independiente por lotes utilizando tanques
de cultivo separados. También es posible lavar y recolectar las
algas verdes que crecieron al final de la primera etapa, colocar
nuevamente las algas verdes en el mismo tanque de cultivo, y luego
llevar a cabo la segunda etapa.
Con este cultivo en dos etapas, se pueden
obtener también algas verdes que tienen alto contenido de
astaxantina. Este cultivo en dos etapas tiene la ventaja de que se
puede terminar la etapa de crecimiento en un período más corto de
tiempo que con el cultivo en una sola etapa; sin embargo, se
requiere de la operación de transferencia de las algas verdes
cultivadas en el proceso en dos etapas.
También es posible utilizar una porción de las
algas verdes enquistadas obtenidas para recolectar astaxantina y
una porción del resto para otra incubación en un medio
nutriente.
Por medio del cultivo anteriormente descrito, se
puede obtener un cultivo en suspensión que contiene astaxantina (en
términos de la forma libre o no esterificada) con una concentración
de 150 mg o más por 1 L del cultivo en suspensión, preferiblemente
150 a 250 mg/L, más preferiblemente 200 a 250 mg/L. La cantidad de
astaxantina por volumen de cultivo en suspensión se puede obtener
recolectando un volumen predeterminado del cultivo en suspensión y
midiendo la cantidad de astaxantina contenida en el cultivo en
suspensión recolectado.
La cantidad de astaxantina (en términos de la
forma libre o no esterificada) en una muestra (cultivo en
suspensión) puede ser medida por medio del siguiente método, por
ejemplo. Primero, se recolecta una cierta cantidad de la muestra,
se la lava, y se la coloca en un microtubo diseñado para uso
exclusivo con una batidora de bolitas. Después de añadir bolitas de
circonio al tubo, se añade acetona al mismo, y se bate la muestra
con una batidora de bolitas. Después de la etapa de batido, se
separa la muestra en un sobrenadante y un precipitado por medio de
centrifugación, y se recoge el sobrenadante (es decir, una fracción
en acetona). Se añade nuevamente acetona al precipitado, y se
repite nuevamente la misma operación descrita anteriormente hasta
que el color del precipitado se hace casi completamente blanco. Se
combinan las fracciones recolectadas en acetona y se diluyen 100
veces con sulfóxido de dimetilo (DMSO), y se miden la absorbancia a
492 nm (A_{492}) y la absorbancia a 750 nm (A_{750}). La
concentración de astaxantina en las fracciones recolectadas en
acetona (muestra) se puede calcular utilizando la siguiente
ecuación, y se puede obtener la cantidad de astaxantina en el
cultivo en suspensión a partir de este valor calculado:
Concentración
de astaxantina en una muestra (\mu g/mL)\ = \ 4,5 \ x \ 100 \ x \
(A_{492}-A_{750})
Llevando a cabo el cultivo bajo las condiciones
anteriormente descritas, se pueden obtener algas verdes que
contienen astaxantina (en términos de forma libre o no esterificada)
en una cantidad de 700 pg/célula o más, preferiblemente 800
pg/célula o más, más preferiblemente 900 pg/célula o más, aún más
preferiblemente 1000 pg/célula o más. De acuerdo con el método de
la presente invención, se pueden obtener algas verdes que contienen
astaxantina en una cantidad de 1100 pg/célula o más (por ejemplo,
1200 pg/célula).
"Células húmedas de algas" como se lo
utiliza aquí se refiere a células de algas en las cuales no se
remueve la humedad de las mismas y su interior está lleno con
fluido. Un ejemplo de las mismas son las algas verdes que están
presentes en un cultivo en suspensión.
La cantidad de astaxantina por célula se puede
obtener recolectando una cantidad predeterminada de algas verdes y
midiendo el número de células en las algas verdes recolectadas y la
cantidad de astaxantina extraída de las células. El número de
células se puede medir utilizando un aparato para la medición de la
distribución del tamaño de partícula (SYSMEX
FPI-3000), por ejemplo.
Las células de algas húmedas que contienen
astaxantina descritas anteriormente se secan por medio de un medio
de secado comúnmente utilizado por aquellos capacitados en el arte
(por ejemplo, secado en tambor, secado con aire caliente, secado
por atomización, o secado por congelación), de modo que se pueda
obtener un producto seco de algas verdes.
El producto seco obtenido de las algas verdes
contiene astaxantina (en términos de forma libre o no esterificada)
con una concentración de 5% en peso o más. Preferiblemente, contiene
astaxantina en una concentración de 5 a 8% en peso, más
preferiblemente 6 a 7% en peso. Se debe observar que el contenido de
humedad en el "producto seco" como se lo utiliza aquí es del
7% en peso o menos, preferiblemente del 5% en peso, más
preferiblemente alrededor del 2% en peso.
La astaxantina se puede producir por extracción
de la misma del producto seco obtenido de las algas verdes y
recolectando la astaxantina extraída. No existe una limitación
particular sobre el método de extracción y recolección de la
astaxantina, y se puede emplear un método comúnmente utilizado por
aquellos capacitados en el arte. Por ejemplo, se puede destruir
mecánicamente el producto seco de las algas verdes, y luego extraer
la astaxantina de las mismas. Los métodos de extracción incluyen
extracción química utilizando un solvente orgánico, tal como
cloroformo, hexano, acetona, metanol, o etanol, o un aceite
comestible o grasa, y extracción física, por ejemplo, comprimiendo
el producto seco de las algas verdes. Alternativamente, se puede
emplear extracción supercrítica para la extracción y recolección.
Después de la extracción, se puede purificar la astaxantina por
medio de un método tal como concentración y cristalización, o
fraccionamiento utilizando una resina sintética (por ejemplo, un
copolímero de estireno-divinilbenceno).
En lo sucesivo, se describirá la presente
invención por medio de ejemplos en los cuales se utiliza una cepa
K0084 de Haematococcus pluvialis.
En los ejemplos, la cantidad de astaxantina y el
número de células se midieron de acuerdo con los métodos
anteriormente descritos.
El método para medir el peso seco de las algas
verdes es el siguiente. Primero, se recolectó y filtró un volumen
predeterminado de un cultivo en suspensión sobre un filtro de fibra
de vidrio GC50 (elaborado por Advantec Toyo Kaisha, Ltd.) a presión
reducida, y luego se lavó dos veces con 5 mL de una solución acuosa
de ácido clorhídrico a pH 4 para disolver las sales inorgánicas.
Luego, se secó el filtro sobre el cual se adsorbieron las algas
verdes en un secador termostático a 105ºC durante 3 horas y se
enfrió en un desecador al vacío durante una hora a temperatura
ambiente, y luego se midió el peso del filtro seco. Se midió
previamente el peso del filtro de fibra de vidrio GC50 secando el
filtro en el secador termostático a 105ºC durante una hora. Se
obtuvo el peso seco de las algas verdes restando el peso seco del
filtro que fue previamente medido a partir del peso del filtro seco
sobre el cual de adsorbieron las algas verdes. Además, se calculó la
cantidad de astaxantina por peso seco a partir del valor medido de
la cantidad de astaxantina en el volumen predeterminado del cultivo
en suspensión.
Se inocularon cepas K0084 de Haematococcus
pluvialis en un medio (medio bajo en nutrientes) que contenía
los componentes mostrados en la Tabla 1 a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Más específicamente, se colocó 1 L del medio
bajo en nutrientes en un frasco plano para cultivo de 1,5 L y se
inocularon las cepas K0084 enquistadas en el medio. Se cultivaron
las cepas K0084 durante 7 días a 25ºC bajo irradiación con luz con
una potencia de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000
\mumol-p/m^{3}/s utilizando una lámpara
fluorescente blanca, mientras se burbujeaba un gas que contenía 3%
en volumen de CO_{2} en el medio a una velocidad de 0,5 Umin (es
decir, con una velocidad de aireación de 0,5 v/v/m). Después de 7
días, se recolectaron las cepas enquistadas K0084 y se ajustó para
que la concentración de las cepas enquistadas K0084 en l medio bajo
en nutrientes fuera de 1,5 X 10^{6} células/ml.
Primero, se colocaron 9 L del medio con bajos
nutrientes en un tanque de cultivo plano en el cual las placas
acrílicas transparentes son opuestas entre sí de modo que la
distancia entre las paredes interiores del tanque de cultivo era de
3 cm, y se inoculó 1 L de las cepas K0084 enquistadas descritas
anteriormente en el medio de tal manera que la concentración fue de
1,5 x 10^{5} células/ml al iniciar el cultivo. Se cultivaron las
cepas K0084 enquistadas durante 21 días a 25ºC bajo irradiación con
luz con una potencia de entrada de flujo de fotones
fotosintéticamente activos de 25000
\mumol-p/m^{3}/s utilizando seis lámparas
fluorescentes blancas colocadas a cada lado del tanque de cultivo
plano, mientras se burbujeaba un gas que contenía 3% en volumen de
CO_{2} dentro del medio a una velocidad de 5 Umin (es decir, con
una velocidad de aireación de 0,5 v/v/m). Se midió regularmente el
contenido de astaxantina en el cultivo en suspensión, el número de
células, y el peso seco de las células de alga recolectadas del
cultivo en suspensión, por medio de los métodos descritos
anteriormente. Se muestran los resultados en la tabla 2 y en las
Figuras
1 a 6.
1 a 6.
El número de células vivientes se incrementó en
un factor de aproximadamente 4 hasta un valor de 6,5 x 10^{5}
células/ml el día 3, pero después de ese día, disminuyó lentamente
(no se muestra). El contenido de astaxantina por célula viviente
alcanzó un valor de 600 pg/célula el día 14, de 800 pg/célula o más
el día 18, y de 900 pg/célula o más el día 19, y adicionalmente,
alcanzó un valor de 1000 pg/célula el día 21, como se muestra en la
Fig. 1. Además, como se muestra en la Fig. 2, la tasa de producción
de astaxantina por célula fue la más alta alrededor del día 7 del
cultivo y fue aproximadamente de 54 pg al día por célula. Después de
eso, se produjo astaxantina a una tasa de aproximadamente 45 pg al
día por célula.
Como se muestra en la Fig. 3, el contenido de
astaxantina por célula seca de alga disminuyó hasta el día 3 en
cuyo momento las células habían crecido vegetativamente, pero
después del inicio del enquistamiento, se incrementó rápidamente y
alcanzó un valor del 6% en peso (60 mg/g de célula seca de alga) el
día 7. Cuando se continuó con el cultivo, la cantidad de
astaxantina por célula de alga continuó creciendo gradualmente y
alcanzó un valor de 6,8% en peso (68 mg/g de célula seca de alga) el
día 21.
La Fig. 4 muestra el cambio en la concentración
de astaxantina en el cultivo en suspensión con el tiempo. El día 7
del cultivo, la concentración fue tan alta como 150 mg por 1 L del
cultivo en suspensión y la concentración llegó hasta 200 mg/L
después del día 10 y fue de 250 mg/L el día 21. Además, como se
muestra en la Fig. 5, la tasa diaria de producción de astaxantina
por 1 ml del cultivo en suspensión fue la más alta alrededor del
día 7 del cultivo y fue aproximadamente de 19 mg al día por cultivo
en suspensión. Después de eso, disminuyó ligeramente la tasa de
producción de astaxantina.
Como se muestra en la Fig. 6, el peso de sólidos
en el cultivo en suspensión se incrementó a medida que procedía el
cultivo alcanzando un pico el día 13, y después de ese día, se
mantuvo casi sin cambio. Teniendo en cuenta el hecho de que el
número de células vivientes disminuyó lentamente, es evidente que el
incremento en el peso del sólido es el resultado de un incremento
en el peso de las células debido a enquistamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo Comparativo
1
Se llevo a cabo el cultivo en la misma forma que
en el Ejemplo 1, excepto porque se llevó a cabo la irradiación con
luz con una potencia de entrada de flujo de fotones
fotosintéticamente activos de 12000
\mumol-p/m^{3}/s, y la concentración de
astaxantina por células húmedas de alga, la concentración de
astaxantina en células secas de alga, y la cantidad de astaxantina
por 1 L del cultivo en suspensión se midieron el día 21. Los
resultados se muestran en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo Comparativo
2
Se llevo a cabo el cultivo en la misma forma que
en el Ejemplo 1, excepto porque se llevó a cabo la irradiación con
luz de tal manera que la potencia de entrada de flujo de fotones
fotosintéticamente activos fuera de 8000
\mumol-p/m^{3}/s, que es el valor de la potencia
de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos descrita
en Tjahjono y colaboradores, BIOTECHNOLOGY LETTERS, Vol. 16, páginas
133-138 (1994) y es empleada en procesos comunes de
cultivo de Haematococcus. La concentración de astaxantina por
células húmedas de alga, la concentración de astaxantina en células
secas de alga, y la cantidad de astaxantina por 1 L del cultivo en
suspensión se midieron el día 21. Los resultados se muestran en la
Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Ya que las algas de la presente invención
contienen astaxantina con una concentración más alta que las algas
convencionalmente conocidas, es posible mejorar significativamente
la eficiencia de la producción de astaxantina, que se utiliza en
los campos de los antioxidantes, productos alimenticios, compuestos
farmacéuticos y cosméticos y en otros campos. Por lo tanto, las
algas de la presente invención son muy útiles en un método para
producir eficientemente astaxantina.
\newpage
Este listado de referencias citado por el
solicitante es únicamente para conveniencia del lector. No forma
parte del documento europeo de la patente. Aunque se ha tenido gran
cuidado en la recopilación, no se pueden excluir los errores o las
omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad en este sentido.
- \bullet WO 8901977 A [0003]
- \bullet JP 7039389 A [0005]
- \bullet JP 1187082 A [0003]
- \bullet JP 2004129504 A [0005] [0005]
- \bullet JP 3083577 A [0004]
- \bullet WO 2005116238 A [0006] [0006]
\bullet JP 2000060532 A [0004].
\bulletFABREGAS y
colaboradores, J. Biotech., 2001, vol. 89,
65-71 [0003] [0034]
\bulletTJAHJONO y
colaboradores, BIOTECHNOLOGY LETTERS, 1994, vol.
16, 133-138 [0005] [0076]
\bulletKang y colaboradores
Comparison of heterotrophic and photoautotrophic induction on
astaxanthin production by Haematococcus pluvialis.
APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, agosto 2 de
2005, vol. 68, 237-241 [0007]
\bulletLababpour y
colaboradores, Effects of nutrient supply methods and
illumination with blue light emitting diodes (LEDs) on astaxanthin
production by Haematococcus pluvialis. JOURNAL OF
BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING, diciembre 6 de 2004, vol.
98, 452-456 [0007]
\bulletKatsuda. Astaxanthin production
by Haematococcus pluvialis under illumination with LEDs.
ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY, Julio 6 de 2004,
vol. 35, 81-86 [0007]
\bullet Sorui Kenkyuho. Kyoritsu Shuppan,
1979 [0034].
Claims (26)
1. Un método para la producción de un alga
verde, que comprende el cultivo de un alga verde enquistada que
puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro
de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de
entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000
\mumol-fotón/m^{3}/s o más.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el
medio nutriente es un medio autotrófico.
3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en
donde la potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente
activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s es de no
más de 750000 \mumol-fotón/m^{3}/s.
4. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en donde el alga verde
contiene astaxantina en una concentración del 1,2% en peso o más
por célula húmeda de alga.
5. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, en donde el suministro de
dióxido de carbono es proporcionado por medio del burbujeo de un
gas que contiene dióxido de carbono en una concentración de 1 a 3%
v/v a una velocidad de 0,2 hasta 2 v/v/min.
6. Un alga verde que puede producir astaxantina,
que contiene astaxantina en una cantidad de 700 pg/célula o
más.
7. El alga verde de la reivindicación 6, que
contiene astaxantina en una concentración de 1,2% en peso o más por
célula húmeda de alga.
8. El alga verde de la reivindicación 6 ó 7, que
es un alga unicelular que pertenece al genero
Haematococcus.
9. El alga verde de la reivindicación 8, que es
Haematococcus pluvialis.
10. Un método para producir un producto seco de
un alga verde, que comprende:
- \quad
- cultivar un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s o más; y
- \quad
- secar el alga verde resultante.
\vskip1.000000\baselineskip
11. El método de la reivindicación 10, en donde
el medio nutriente es un medio autotrófico.
12. El método de la reivindicación 10 ó 11, en
donde la potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente
activos es de no más de 750000
\mumol-fotón/m^{3}/s.
13. El método de la reivindicación 10, 11 ó 12,
en donde el producto seco contiene astaxantina en una concentración
del 5% en peso o más.
14. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 10-13, en donde el suministro de
dióxido de carbono es proporcionado burbujeando un gas que contenga
dióxido de carbono en una concentración de 1 a 3% v/v con una
velocidad de 0,2 hasta 2 v/v/min.
15. Un producto seco de un alga verde que puede
producir astaxantina, que contiene astaxantina con una concentración
del 5% en peso o más y contiene astaxantina en una cantidad de 700
pg/célula o más.
16. El producto seco de un alga verde de la
reivindicación 15, en donde el alga verde es un alga unicelular que
pertenece al genero Haematococcus.
17. El producto seco de un alga verde de la
reivindicación 16, en donde el alga verde es Haematococcus
pluvialis.
18. Un método para producir un cultivo en
suspensión de un alga verde que contiene astaxantina en una
concentración de 150 mg o más por 1 L del cultivo en suspensión,
que comprende:
- \quad
- cultivar un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s o más.
\vskip1.000000\baselineskip
19. El método de la reivindicación 18, en donde
el medio nutriente es un medio autotrófico.
\newpage
20. El método de la reivindicación 18 ó 19, en
donde la potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente
activos es de no más de 750000
\mumol-fotón/m^{3}/s.
21. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 18-20, en donde el suministro de
dióxido de carbono es proporcionado burbujeando un gas que contenga
dióxido de carbono en una concentración de 1 a 3% v/v con una
velocidad de 0,2 hasta 2 v/v/min.
22. Un cultivo en suspensión de un alga verde
que puede producir astaxantina, que contiene astaxantina en una
concentración de 150 mg o más por 1 L del cultivo en suspensión y en
el cual el alga verde contiene astaxantina en una cantidad de 700
pg/célula o más.
23. El cultivo en suspensión de un alga verde de
la reivindicación 22, en donde el alga verde es un alga unicelular
que pertenece al genero Haematococcus.
24. El cultivo en suspensión de un alga verde de
la reivindicación 23, en donde el alga verde es Haematococcus
pluvialis.
25. Un método para producir astaxantina, que
comprende:
- \quad
- cultivar un alga verde enquistada que puede producir astaxantina en un medio nutriente con un suministro de dióxido de carbono bajo irradiación con luz con una potencia de entrada de flujo de fotones fotosintéticamente activos de 25000 \mumol-fotón/m^{3}/s o más;
- \quad
- secar el alga verde resultante; y
- \quad
- extraer astaxantina del producto seco resultante del alga verde.
\vskip1.000000\baselineskip
26. El método de la reivindicación 25, en donde
el suministro de dióxido de carbono es proporcionado burbujeando un
gas que contenga dióxido de carbono en una concentración de 1 a 3%
v/v con una velocidad de 0,2 hasta 2 v/v/min.
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| TW201028472A (en) * | 2009-01-13 | 2010-08-01 | Alpha J Res Ltd Partnership | Use of plant growth regulators to enhance algae growth for the production of added value products |
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| JP5762691B2 (ja) | 2010-03-15 | 2015-08-12 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 発酵によるアスタキサンチン製造方法 |
| US8940520B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-01-27 | Pond Biofuels Inc. | Process for growing biomass by modulating inputs to reaction zone based on changes to exhaust supply |
| US8969067B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-03-03 | Pond Biofuels Inc. | Process for growing biomass by modulating supply of gas to reaction zone |
| US20120156669A1 (en) | 2010-05-20 | 2012-06-21 | Pond Biofuels Inc. | Biomass Production |
| US8889400B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-11-18 | Pond Biofuels Inc. | Diluting exhaust gas being supplied to bioreactor |
| US11512278B2 (en) | 2010-05-20 | 2022-11-29 | Pond Technologies Inc. | Biomass production |
| US20120276633A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Pond Biofuels Inc. | Supplying treated exhaust gases for effecting growth of phototrophic biomass |
| US9534261B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-01-03 | Pond Biofuels Inc. | Recovering off-gas from photobioreactor |
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| JP6357186B2 (ja) | 2016-03-31 | 2018-07-11 | Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 | カロテノイドの製造方法 |
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| US6579714B1 (en) * | 1999-09-29 | 2003-06-17 | Micro Gaia Co., Ltd. | Method of culturing algae capable of producing phototrophic pigments, highly unsaturated fatty acids, or polysaccharides at high concentration |
| WO2002077105A1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Fuji Chemical Industry Co., Ltd. | Stable astaxanthin-containing powdery compositions and process for producing the same |
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