Purificación y conservación de cepas de microalgas.
Las microalgas son la fuente del DHA de alta calidad. La cantidad y la calidad del DHA en un producto final dependen en gran medida de la cepa de microalgas utilizada. Algunas cepas producen de forma natural niveles más altos de DHA, mientras que otras son más adecuadas para el cultivo industrial. Por lo tanto, es esencial comprender el rendimiento de cada cepa para garantizar un DHA vegetal de alta calidad para los complementos alimenticios.
Aislamiento de cepas
Las muestras medioambientales pueden contener una gran variedad de microorganismos, y el reto consiste en aislar y purificar los mejores. Tras la incubación a temperaturas similares a las de los lugares de recolección naturales, se desarrollaron varias colonias. Algunas eran potencialmente las Thraustochytriaceae ( microalgas) que buscábamos, otras eran hongos o bacterias.
Las Thraustochytriaceae crecen rápidamente, lo que facilita su aislamiento, pero los contaminantes de rápido crecimiento hacen que el aislamiento y la axenización [2] de la cepa objetivo sea una tarea compleja. La etapa de aislamiento implica esencialmente varias técnicas de subcultivo que nos permiten separar las cepas que queremos de las que no queremos y pueden llegar a separar células individuales bajo el microscopio.
Se realizaron múltiples subcultivos sucesivos [1] bajo un microscopio estereoscópico, utilizando micromanipulación y otras técnicas, hasta que solo quedaron las cepas objetivo. Estas técnicas requieren días o incluso semanas antes de obtener cultivos libres de contaminantes, denominados axénicos. Desde entonces, las cepas se mantienen utilizando los más altos estándares de esterilidad para garantizar la pureza y la ausencia de contaminación.
Identificación genética
El examen microscópico del ciclo de vida de la cepa, seguido de un análisis genético, confirmó la identidad de cada aislado [2].
Para confirmar con precisión la identidad de las cepas axenizadas, se secuenciaron varios genes de referencia clave. Estos genes están presentes en casi todas las células y presentan variaciones suficientes entre especies como para construir relaciones filogenéticas.
Al comparar estas secuencias con bases de datos como la del NCBI (Centro Nacional para la Información Biotecnológica), identificamos con precisión el género y la especie de cada aislado entre las microalgas recolectadas, centrándonos en los candidatos prometedores del género Schizochytrium.
Almacenamiento en la Colección de Cultivos Fermentalg
Las cepas axenizadas se transfirieron al equipo responsable de la Colección de Cultivos Fermentalg. Su objetivo es preservar las cepas recién aisladas directamente de su entorno natural, evitando los cambios aleatorios en el crecimiento o la composición que pueden producirse cuando las cepas se adaptan a las condiciones del laboratorio. A cada cepa se le asigna un número de identificación único y se mantiene mediante sucesivos subcultivos en un medio de crecimiento sólido definido, elegido para minimizar los cambios.
El almacenamiento mediante criopreservación (a -150 °C) detiene por completo el metabolismo celular, lo que evita cualquier modificación en la cepa, ya que los cambios solo se producen durante la división y el crecimiento celular. Este método también reduce la necesidad de repetir el subcultivo y disminuye el riesgo de recontaminación.
La crioconservación no consiste simplemente en colocar las células en un congelador; cada cepa requiere un protocolo de congelación específico que utiliza un congelador programable que controla cuidadosamente la velocidad de enfriamiento. Un protocolo adecuado garantiza que las cepas sigan siendo viables después de la descongelación y conserven las mismas características que antes de la congelación.
Comprometámonos con la biodiversidad
● Fermentalg ha estado colaborando con las partes interesadas del mercado sanitario para ofrecerles una amplia gama de ingredientes de origen biológico.
● Más allá de su misión biotecnológica, Fermentalg garantiza la preservación de los recursos naturales existentes mediante la protección de nuestro patrimonio vivo, contribuyendo a la biodiversidad para las generaciones futuras.
Selección, caracterización y desarrollo de cepas.
En esta fase, Fermentalg contaba con varios candidatos para la producción de DHA, pero se desconocían sus capacidades de crecimiento y biosíntesis. El siguiente paso consistió en probar diversos entornos de crecimiento para determinar las condiciones óptimas para la producción de DHA.
● Las características tróficas [3] se estudiaron primero en matraces Erlenmeyer, expuestos a la luz o mantenidos en la oscuridad, para evaluar cómo influían en la producción de DHA las diferentes fuentes de carbono orgánico, fuentes de nitrógeno y otros macro y microelementos.
● También se midieron las tasas de crecimiento, lo que proporcionó una base inicial para la comparación entre cepas.
● El análisis bioquímico de la composición de la biomasa fue esencial para comprender las diferencias entre las cepas de Schizochytrium sp., no solo en términos de lípidos y ácidos grasos, sino también de pigmentos, polisacáridos y proteínas.
● A continuación, se podría evaluar el potencial industrial de cada cepa basándose en los datos relativos al rendimiento del crecimiento, el contenido de DHA y la acumulación de lípidos, así como el impacto previsto en la eficiencia de la producción y la calidad del producto.
Nuestro conocimiento de la biología básica de este tipo de organismos nos ha permitido fomentar su desarrollo de manera que mejore su idoneidad para la producción industrial. Hemos ajustado las condiciones de crecimiento para seleccionar de forma natural cepas con un crecimiento más rápido y mejorar las propiedades de producción de omega-3 en comparación con las cepas iniciales, en particular aquellas que producen proporciones más altas de DHA en sus aceites.
Una fuente de omega-3 con gran potencial
● Gracias a sus años de experiencia en la caracterización de microalgas, Fermentalg ha podido identificar una fuente única de omega-3, la especie Schizochytrium sp. , utilizada en la producción de DHA ORIGINS®.
● El excepcional rendimiento natural y el alto contenido nutricional de esta microalga dependen de la cepa, por lo que es fundamental seleccionar, aislar y mantener cuidadosamente la cepa específica productora de DHA. Esto garantiza que DHA ORIGINS® siga siendo una alternativa genuinamente vegetal y ética a los aceites de pescado para los fabricantes o formuladores.
● Seguridad del suministro: la cepa de microalgas se criopreservará y controlará por nuestro equipo, con copias de seguridad en otros sitios protegidos en Francia.
[1] El subcultivo microbiológico consiste en tomar algunos microbios de un medio de cultivo y trasplantarlos a un medio de cultivo nuevo.
[2] Colonia de microorganismos aislados de otros organismos que pueden estar presentes en el medio de cultivo.
[3] Las condiciones nutricionales y de desarrollo de los organismos.