ES2232450T3 - Procedimiento para la obtencion a partir del medio de cultivo de microalgas de un extracto termoestable que posea una actividad antioxidante y procicatrizante. - Google Patents
Procedimiento para la obtencion a partir del medio de cultivo de microalgas de un extracto termoestable que posea una actividad antioxidante y procicatrizante.Info
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Abstract
Procedimiento de obtención a partir del medio de cultivo de microalgas, de un extracto termoestable que posea una actividad antioxidante y procicatrizante que consiste en realizar, en un primer tiempo, el cultivo de dichas microalgas en un fotobiorreactor sometido a una iluminación apropiada y a unas condiciones controladas de temperatura, de pH y de alimentación con dióxido de carbono CO2, en imponerles, en un segundo tiempo, una sobresaturación de oxígeno, y a continuación a separar las algas del medio de cultivo por centrifugación y, finalmente, en filtrar dicho medio de cultivo en un filtro apropiado para separar dicho extracto, caracterizado porque al cabo de seis a doce días, se añade al medio de cultivo 100 mg/l de bicarbonato potásico, a continuación se cierra el reactor de uno a tres días para realizar la sobresaturación de oxígeno.
Description
Procedimiento para la obtención a partir del
medio de cultivo de microalgas, de un extracto termoestable que
posea una actividad antioxidante y procicatrizante.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento para la obtención a partir del medio de cultivo de
microalgas, de un extracto termoestable que posea una actividad
antioxidante y procicatrizante ligada a un alto contenido de
análogos de superóxido dismutasas
(superoxydismutases-like) y de polisacáridos
sulfatados y susceptible de encontrar aplicaciones en la industria
química, la industria cosmética, la industria farmacéutica y la
industria agronómica, así como dentro del campo de la farmacia
nutricional y de la dietética.
Ya se han realizado numerosos trabajos en el
sector de la cosmética, para poner a punto sustancias antirradicales
propias en especial para retrasar el envejecimiento cutáneo.
Paralelamente, se han realizado investigaciones en el sector médico
para obtener productos con actividad antiinflamatoria, aptos para
ser utilizados en especial en reumatología y en el tratamiento de
patologías ligadas al estrés oxidante y que afectan a los sistemas
digestivo y cardiovascular.
Las investigaciones llevadas a cabo han estado
deliberadamente orientadas, durante estos últimos años, hacia el
sector vegetal con el fin de evitar las sustancias infecciosas que
pudieran encontrarse en los extractos animales. Entre estas
investigaciones, el cultivo de las microalgas ha llevado a la
obtención de productos interesantes a partir de la biomasa de
algas.
La patente Nº EP 0 437 393 describe un
procedimiento y un fotobiorreactor destinados a la producción y a la
extracción de antioxidantes a partir de un cultivo de
microorganismos, consistiendo el procedimiento en cultivar, en el
fotobiorreactor, microalgas en suspensión en un medio de cultivo que
recoja el oxígeno producido por las microalgas mediante
fotosíntesis, para volverlo a inyectar a continuación en el medio de
cultivo, en separar las microalgas del medio de cultivo, en ponerlas
en solución, en triturar la solución, en añadir un disolvente para
solubilizar los antioxidantes y en separar las fases líquidas
presentes.
La patente Nº EP 0 628 629 describe un
procedimiento de producción y de extracción de
superóxido-dismutasas termoestables a partir de un
cultivo de microorganismos suspendidos en un medio de cultivo y
elegidos entre las microalgas y las cianobacterias, consistiendo
este procedimiento en cultivar en un fotorreactor microorganismos
termófilos fotosintéticos aerobios productores de oxígeno, en
extraer del medio de cultivo las superóxido dismutasas por
trituración celular, ultrafiltración y precipitación selectiva.
No obstante, las técnicas puestas en práctica
presentan el inconveniente de ser complejas y de conducir al rechazo
del medio de cultivo de dichas microalgas.
La presente invención se basa en el
descubrimiento de propiedades inesperadas del medio de cultivo de
las microalgas que puede, en ciertas condiciones, producir
cantidades importantes de análogos de superóxido dismutasas (SOD
like) y de polisacáridos sulfatados (PS).
Los análogos de superóxido dismutasas (SOD
like) son productos que presentan el mismo tipo de actividad que
las superóxido dismutasas (SOD), con la ventaja sobre estas últimas
de que son termoestables, lo que no ocurre con las enzimas en
general y las superóxido dismutasas en particular.
La presente invención tiene así por objeto un
procedimiento de obtención de un extracto del medio de cultivo de
microalgas, caracterizándose esencialmente este procedimiento porque
consiste en realizar, en un primer tiempo, el cultivo de dichas
microalgas, y a continuación a imponerles, en un segundo tiempo, una
sobresaturación de oxígeno que produzca un forzado metabólico que
conduzca a una superproducción de compuestos antioxi-
dantes.
dantes.
Las microalgas puestas en práctica en el
procedimiento según la invención se eligen, preferiblemente, en el
grupo de las Rhodophycae y, en especial el Porphyridium
cruentum (PC).
Conforme la invención, el cultivo de las
microalgas elegidas se realiza en un fotobiorreactor de tipo
clásico, en el cual la energía solar o una iluminación apropiada
permite realizar la fotosíntesis base de dicho cultivo, en unas
condiciones controladas de temperatura, de pH y de alimentación en
dióxido de carbono CO_{2}.
Se pueden realizar la alimentación en CO_{2}
del medio de cultivo, así como la agitación necesaria para el buen
desarrollo de las microalgas, mediante un burbujeo de aire
enriquecido con CO_{2} comprimido o por cualquier otro medio
equivalente.
Al cabo de un tiempo de cultivo suficientemente
largo, del orden de 6 a 12 días, cuando la densidad celular del
medio de cultivo es óptima, se añaden 100 mg/l de bicarbonato
potásico, a continuación se cierra el reactor y se deja que el
cultivo siga adelante durante un tiempo del orden de 1 a 3 días con
el fin de crear un forzado metabólico provocado por la
sobresaturación del medio con oxígeno provinente de la fotosíntesis,
aportando el bicarbonato potásico el carbono necesario para dicha
fotosíntesis.
A continuación se separan las algas del medio de
cultivo por centrifugación o filtración. Una filtración con la ayuda
de un filtro apropiado permite que se separe a continuación el
extracto antioxidante.
El filtro utilizado para separar el extracto que
se pretende conseguir puede ser una membrana celulósica con
dimensiones de poros de 1 a 1,5 \mum.
El producto de este modo extraído del medio de
cultivo de las microalgas contiene al menos 30 unidades por
mililitro de SOD like, efectuándose la medición con la ayuda
del kit comercializado bajo la denominación
"SOD-525". Contiene asimismo al menos 1 mg/ml
de polisacáridos sulfatados.
El elevado contenido de SOD like del
extracto según la invención le confiere unas propiedades
antiinflamatorias que pueden encontrar una aplicación en
reumatología así como unas propiedades antirradicales que se pueden
utilizar en cosmética, en la preparación de cremas contra el
envejecimiento cutáneo.
Por otra parte, el contenido importante de
polisacáridos sulfatados del extracto según la invención le confiere
propiedades de regeneración de los tejidos que, asociadas a las
propiedades antirradicales de las SOD like, hacen que sea un
excelente producto procicatrizante.
Se puede utilizar igualmente el producto según la
invención para reforzar las actividades antioxidantes de otros
extractos vegetales, en especial en la lucha biológica contra los
parásitos vegetales. Así, productos con actividad peroxidásica
pueden beneficiarse de una actividad claramente acrecentada mediante
la adición de aproximadamente el 10% del extracto según la
invención.
El producto según la invención presenta la
ventaja de ser termoestable, en especial a 121ºC durante 20
minutos.
Según la aplicación pretendida para el extracto
según la invención, se puede utilizar éste tal como se obtiene según
el procedimiento descrito más arriba. No obstante, se pueden
igualmente separar los compuestos activos de manera que se obtengan
dos productos con actividades diferentes, uno que contenga los
SOD like y el otro los polisacáridos sulfatados.
La separación de la parte que contiene los SOD
like puede llevarse a cabo mediante precipitación con un
disolvente tal como etanol, o mediante separación con ayuda de una
membrana orgánica tal como una membrana de celulosa, con dimensiones
de poros comprendidas entre 1 000 y 50 000 daltones. Se obtienen dos
extractos, uno de los cuales, que contiene los SOD like,
presenta una actividad antioxidante y antirradical mientras que el
otro, que contiene los polisacáridos sulfatados, presenta una
actividad de regeneración de los tejidos.
Se entenderá mejor la presente invención a la
vista de los ejemplos siguientes, facilitados a título de simple
ilustración de la invención, sin ningún carácter limitativo de la
misma.
En un fotobiorreactor de 150 litros, se cultiva
el alga en un medio tipo Conway-agua de mar
artificial. Se realiza la inoculación con 5l de cultivo con 5
millones de células por milímetro. La energía solar o lámparas que
distribuyan 100 \mu moles/m^{2}s facilitan el burbujeo de
aire.
Al cabo de 12 días, cuando la densidad celular es
óptima, se añaden 100 mg por litro, es decir 15 g de KHCO3, a
continuación, se cierra el reactor y se deja que el cultivo siga
adelante durante 2 días para crear un forzado metabólico.
Después de este tiempo, se separan por
centrifugación las algas del medio de cultivo, a continuación se
filtra este último con una membrana celulósica con poros de 1,2
\mum.
El extracto obtenido de este modo presenta un
contenido de 800 (sic) like de 30 U/ml medido en el Kit
SOD-525, y un contenido de polisacáridos sulfatados
de 1 mg/ml.
Se puede esterilizar este extracto a 121ºC
durante 20 minutos, a continuación se introduce en frascos estériles
sin que esta operación modifique la actividad SOD ni el contenido
de PS.
Puede igualmente deshidratarse por liofilización
para ser utilizado a continuación en la preparación de composiciones
tales como comprimidos.
A partir de 10 litros del extracto obtenido en el
ejemplo 1, se separa por tratamiento con etanol la parte SOD
like de los polisacáridos sulfatados que se precipitan.
Se obtienen así dos extractos, uno de los cuales
presenta una actividad antirradical no alterada por la separación, y
el otro contiene los polisacáridos sulfatados y presenta una
actividad de regeneración de los tejidos.
Se puede conservar cada uno de los dos extractos
en forma acuosa después de la esterilización y se introducen en
frascos estériles.
Se pueden conservar igualmente los extractos en
forma de polvo soluble, después de la liofilización.
En un mezclador adecuado, se realiza la siguiente
mezcla, expresada en porcentajes de peso:
| Extracto según el ejemplo 1 | 10 |
| Cera de abeja PEG-B | 8 |
| Octidodecil miristato | 10 |
| Isostearil isoesterarato | 10 |
| Hidróxico sódico | 0,4 |
| Etoxidiglicol | 5 |
| Agua, Aroma, Conservante | c.s. 100 |
Una objetivación in vitro de la crema obtenida de
este modo, permite observar una proliferación de fibroblastos
incluso en presencia de agentes antiproliferantes introducidos en el
medio, lo que constituye el indicio de un efecto trófico y
prorreconstituyente.
Se presenta el líquido del ejemplo 1 en un frasco
propulsor con nitrógeno.
Con ayuda del extracto obtenido en el ejemplo 1,
se realizan cápsulas de 250 mg de polvo destinadas a la farmacia
nutricional y a la parafarmacia.
Las pruebas realizadas con ratas, a razón de una
administración diaria de 5 mg de polvo han permitido observar un
aumento de las sustancias antirradicales en el plasma sanguíneo.
Se prepara un colirio según la siguiente
fórmula
| Gluconato de clorhexidina | 0,005 g |
| Fosfato disódico inosínico deshidratado | 0,5 g |
| Extracto líquido según el ejemplo 1 c.s. | 100 ml |
Se puede utilizar el colirio de este modo
obtenido para el tratamiento de la conjuntivitis.
A un concentrado de 50 grados Brix de tomate, se
añade 0,1% del peso del polvo del ejemplo 1, con el fin de aumentar
la duración de su conservación.
El extracto que contiene los PS del ejemplo 2
aplicado a unos vegetales tales como el melón o la uva, induce una
actividad peroxidásica que es el signo de una resistencia potencial
a los parásitos tales como los hongos.
El extracto obtenido en el ejemplo 1 puede,
después de la deshidratación, ser incorporado a los polímeros para
aumentar su resistencia a la oxidación.
Claims (13)
1. Procedimiento de obtención a partir del medio
de cultivo de microalgas, de un extracto termoestable que posea una
actividad antioxidante y procicatrizante que consiste en realizar,
en un primer tiempo, el cultivo de dichas microalgas en un
fotobiorreactor sometido a una iluminación apropiada y a unas
condiciones controladas de temperatura, de pH y de alimentación con
dióxido de carbono CO_{2}, en imponerles, en un segundo tiempo,
una sobresaturación de oxígeno, y a continuación a separar las algas
del medio de cultivo por centrifugación y, finalmente, en filtrar
dicho medio de cultivo en un filtro apropiado para separar dicho
extracto,
caracterizado porque al cabo
de seis a doce días, se añade al medio de cultivo 100 mg/l de
bicarbonato potásico, a continuación se cierra el reactor de uno a
tres días para realizar la sobresaturación de
oxígeno.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la iluminación del fotobiorreactor se
realiza por energía solar.
3. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la alimentación con CO_{2} se realiza
por burbujeo de aire enriquecido con CO_{2} comprimido.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la filtración del medio de cultivo
después de la centrifugación destinada a separar las algas se
realiza en un filtro constituido por una membrana celulósica con
dimensiones de poros comprendidas entre 1 y 1,5 \mum.
5. Extracto con propiedades antioxidantes y
procicatrizantes obtenido según el procedimiento objeto de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque contiene al
menos 30 U/ml de análogo de superóxido dismutasas (SOD like)
y al menos 1 mg/ml de polisacáridos sulfatados.
6. Extracto con propiedades antirradicales
obtenido a partir del extracto según la reivindicación 5, por
precipitación con ayuda de un disolvente o por separación mediante
una membrana celulósica, caracterizado porque contiene al
menos 30 U/ml de SOD like.
7. Extracto con propiedades de regeneración de
los tejidos, obtenido a partir del extracto según la reivindicación
5 por precipitación con ayuda de un disolvente o por separación
mediante una membrana celulósica, caracterizado porque
contiene al menos 1 mg/ml de polisacáridos sulfatados.
8. Extracto según la reivindicación 6 o la
reivindicación 7, caracterizado porque la separación se
realiza con ayuda de una membrana celulósica, con dimensiones de
poros comprendidas entre 1 000 y 50 000 daltones.
9. Extracto según la reivindicación 6 o la
reivindicación 7, caracterizado porque la precipitación se
realiza con etanol.
10. Utilización del extracto según la
reivindicación 5 como antioxidante en la fabricación de los
polímeros.
11. Utilización del extracto según la
reivindicación 5 o la reivindicación 6 en la preparación de
composiciones dietéticas antiestrés oxidante.
12. Utilización del extracto según la
reivindicación 5 o la reivindicación 6 para la conservación de
productos alimenticios.
13. Utilización del extracto según la
reivindicación 5 en la preparación de productos cosméticos
destinados a frenar el envejecimiento cutáneo.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR9907372 | 1999-06-08 | ||
| FR9907372A FR2785910B1 (fr) | 1998-11-16 | 1999-06-08 | Procede d'obtention, a partir du milieu de culture de micro-algues, d'un extrait thermostable possedant une activite anti-oxydante et pro-cicatrisante |
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| US11473065B2 (en) | 2015-05-06 | 2022-10-18 | Fitoplancton Marino, S.L. | Method for obtaining a biomass of a microalga of the species Tetraselmis chuii enriched in superoxide dismutase (SOD) |
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