ES2576752T3 - Microorganismos fotosintéticos enriquecidos con selenio a partir de compuestos seleno-hidroxiácidos y sus aplicaciones en nutrición, cosmética y farmacia - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de enriquecimiento de un microorganismo fotosintético con selenio orgánico, caracterizado por que el organismo fotosintético se cultiva en un medio que comprende un compuesto del tipo seleno-hidroxiácidos de la fórmula general (I) tal como se define a continuación, una sal, un derivado éster o una amida de dicho compuesto:**Fórmula**
Description
orbital (80 rpm), DOintit660nm = 0,05. La DO660nm de la cepa alcanzó 0,5 en 48 horas.
Condiciones de cultivo
La fuente orgánica de selenio, es decir, el ácido 2-hidroxi-4-metilselenobutanoico (THD-177, Tetrahedron SAS,
5 Francia, CAS: 873660-49-2) se administró a una concentración entre 0,5 mg/l y 100 mg/l de equivalente de selenio; es decir, respectivamente 1,25 mg/l y 250 mg/l del ácido 2-hidroxi-4-metilselenobutanoico. La adición del compuesto de selenio se realizó de una vez (es decir, 100 ml de cultivo para una cantidad entre 0,125 mg y 25 mg) al inicio del cultivo o varias veces a intervalos regulares de tiempo, a intervalos cuya duración fue de entre 6 y 24 horas, manteniéndose el cultivo durante un período de 2 a 7 días.
10 Ejemplo 2: producción de la microalga Chlorella vulgaris en un medio enriquecido con selenio que contiene ácido 2hidroxi-4-metilselenobutanoico (THD-177) (ejemplo de la invención) o en un medio que contiene selenito de sodio (ejemplo comparativo) en condiciones mixotróficas (presencia de luz y carbohidrato -glucosa- en el medio):
15 En estas pruebas, la cepa utilizada es una cepa de Chlorella vulgaris SAG211-11B: una cepa axénica procedente de la colección SAG de la Universidad de Göttingen (SAG: Sammlung von Algenkulturen der Universität Göttingen) fue cultivada en condiciones mixotróficas en el siguiente medio:
Extractos de levadura: 0,33 g
20 Extractos de carne: 0,33 g Triptosa: 0,66 g FeSO4: 0,66 mg Glucosa: 3,3 g Agua destilada: 1,0 c.s.
25 El pH se ajustó a 7,2 y el medio se autoclavó a 121 ºC durante 15 minutos.
La fuente orgánica de selenio, es decir, el ácido 2-hidroxi-4-metilselenobutanoico (THD-177, Tetrahedron SAS, Francia CAS :873660-49-2) se administró a una concentración de 20 mg/l de equivalentes de selenio, o 50 mg/l de
30 ácido 2-hidroxi-4-metilselenobutanoico.
La fuente de selenio inorgánico (SeNa, selenito de sodio) se administró a una concentración de 20 mg/l de equivalente de selenio, o 43,9 mg/l de selenito de sodio.
35 La adición de los compuestos de selenio se llevó a cabo sólo una vez en la fase de crecimiento exponencial de la cepa Chlorella vulgaris (es decir, tres días después de la inoculación).
Preparación de muestras para análisis
40 Después de 7 días de incubación, el medio se filtró a través de una membrana Nalgene de 0,2 micrómetros (Ref. a-PSE, 90 mm de diámetro) y el aglomerado celular se lavó con solución salina fisiológica. El aglomerado celular húmedo se liofilizó para el análisis de los componentes de selenio (selenio total, selenometionina y selenito de sodio).
45 Análisis de los componentes de selenio de Chlorella vulgaris
El selenio total se determinó por ICP acoplado con detección de masas, después de la mineralización de la muestra. La especiación de selenio se realizó mediante cromatografía líquida de alto rendimiento, junto con la detección de masas después de la digestión enzimática de la muestra, de acuerdo con el método descrito por Lobinsky et al., en
50 Mester, Z. et al., (2006) Annal. Bioanal. Chem. 385: 168-180.
Resultados
La siguiente tabla 1 muestra los valores promedio obtenidos en equivalentes de selenio por triplicado durante 55 periodos de incubación de 7 días.
Tabla 1
- Análisis de los componentes de selenio de la microalga Chlorella vulgaris
- Se total en mgSe/kg de biomasa
- SeMetionina en mgSe/kg de biomasa Se(IV) en mgSe/kg de biomasa
- Adición de THD177 a 20 mgSe/l
- 1293±23 1274±109 (98,5 % de Se total) 6±1 (0,4 % de Se total)
- Adición de SeNa a 20 mgSe/l
- 144±5 29±2 (20 % de Se total) 4,1±0,4 (2,7 % de Se total)
9
- Adición de THD177 a
- 1431±68 1402±47 (98 % de Se total) 17,2±0,7 (1,2 % de Se
- 25 mgSe/l
- total)
- Adición de SeNa a
- 177±2 13±3 (7 % de Se total) 5,1±0,3 (2,9 % de Se
- 25 mgSe/l
- total)
Los resultados para la misma dosis de selenio agregado como THD177 o SeNa a 25 mgSe/l, mostraron:
-ocho veces de Se total detectado para una adición de THD177 en comparación con una adición de SeNa; 5 -el nivel de selenio acumulado intracelular en forma de selenometionina obtenido tras la adición de THD177 es 108 veces mayor que el obtenido tras la adición de SeNa;
- el índice de selenio acumulado intracelular en forma de selenometionina alcanzó el 98 % de las formas de selenio intracelular si la adición se realiza con THD177 en comparación con un índice del 7 % para SeNa, y;
-solamente se detectó un 1,2 % de Se(IV) en el selenio total si la adición es con THD177, mientras que 2,9 % de 10 Se(IV) se detectó en el selenio total en caso de agregar SeNa.
Ejemplo 4: La producción de la microalga Arthrospira platensis enriquecida con selenio en un medio que contiene ácido 2-hidroxi-4-metilselenobutanoico (THD-177) (ejemplo de la invención)
15 En estos ensayos, la cepa utilizada es una cepa de Arthrospira platensis 3054-E0001. Se compararon los resultados
- del ejemplo anterior, el ejemplo 3, en el que se llevó a cabo la adición del compuesto de seleniuro THD-177 de la invención, una vez poco después de la inoculación de la cepa Arthrospira platensis, con
-un nuevo experimento en el que la adición de acuerdo con la invención del compuesto de seleniuro THD-177 se 20 realizó durante la fase experimental del cultivo de dicha cepa de Arthrospira platensis, como en el ejemplo 2.
Resultados
La siguiente tabla 3 muestra los valores promedio obtenidos en equivalentes de selenio por triplicado durante un 25 periodo de incubación de 10 días.
Tabla 3
- Análisis de los componentes de selenio de la microalga de Arthrospira platensis
- Análisis de los componentes de selenio de la microalga de Arthrospira platensis
- Se total en mgSe/kg de biomasa SeMetionina en mgSe/kg de biomasa THD177 en mgSe/kg de biomasa Se(IV) en mgSe/kg de biomasa
- Adición a la inoculación de THD177 a 25 mgSe/l
- 1431±68 1402±47 (98 % de Se total) 5±1 (0,35 % de Se total) 17,2±0,7 (1,2 % de Se total)
- Adición a la fase exponencial de THD177 a 25 mgSe/l
- 1274±16 1078±89 (85 % de Se total) 11±2 (0,86 % de Se total) 14±2 (1,1 % de Se total)
Los resultados mostraron que se obtuvo más del 12 % de selenio total y más del 30 % de selenometionina en la
30 prueba de "adición a T0" con respecto al ensayo de "adición durante la fase exponencial". Esta diferencia podría ser el resultado del tiempo de contacto más largo de la biomasa con THD177 en el ensayo de "adición a T0" con respecto al otro ensayo de "adición durante la fase exponencial".
En ambos casos, el índice intracelular en Se(IV) permanece bajo a 1 % de selenio total. 35
11
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