Número de publicación: ES2259548 A1 (01.10.2006)
También publicado como: ES2259548 B1 (01.10.2007)
Número de Solicitud: 	Consulta de Expedientes OEPM (C.E.O.)P200500374  (18.02.2005)Una nueva cepa de Scenedesmus ha sido aislada en la estación experimental "Las Palmerillas-CAJAMAR", siendo identificada como "microorganismo no previamente registrado" por la Universidad de Gottinghem, y depositada en la Culture Collection of Alagae and Protozoa (CCAP) como Scenedesmus almeriensis. La nueva cepa puede ser utilizada para consumo animal y/o humano, y produce elevadas cantidades de carotenoides, especialmente luteína y betacaroteno. Scenedesmus almeriensis crece adecuadamente en un amplio rango de temperaturas de 10°C a 40°C, a un pH de 7.0 a 9.5, y es tolerante a elevadas concentraciones de cobre, de hasta 1 mg/L. La cepa microalgal, cultivada en un fotobiorreactor de 4000 L en el que el cultivo se impulsa mecánicamente, produce luteína en una cantidad de al menos 4 mg por gramo de materia seca. Esta cepa es muy adecuada para la producción de carotenoides de aplicación en el tratamiento de desordenes de la macular ocular.Universidad de Almerí

Acién Fernández, Francisco Gabriel

Fernández Sevilla, José María

Friedl, Thomas

Magán Cañadas, Juan José

Molina Grima, Emilio

Pérez Parra, Jerónimo

Repositorio de Patentes de la Universidad de Almería

Nueva especie de microalga y su aplicación para consumo animal, humano y en la obtención de carotenoides

Repositorio Institucional de la Universidad de Almería

Repositorio Institucional de la Universidad de Almería (Spain)

19© OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCASESPAÑA11© Número de publicación: 2 259 54821© Número de solicitud: 20050037451© Int. Cl.:C12N 1/12 (2006.01)12© PATENTE DE INVENCIÓN B122© Fecha de presentación: 18.02.200543© Fecha de publicación de la solicitud: 01.10.2006Fecha de la concesión: 10.09.200745© Fecha de anuncio de la concesión: 01.10.200745© Fecha de publicación del folleto de la patente:01.10.200773© Titular/es: Universidad de AlmeríaCañada San Urbano, s/n04120 Almería, ESCAJA RURAL INTERMEDITERRÁNEA SCC72© Inventor/es: Fernández Sevilla, José María;Molina Grima, Emilio;Pérez Parra, Jerónimo;Acien Fernández, Francisco Gabriel;Magán Cañadas, Juan José yFriedl, Thomas74© Agente: Carvajal y Urquijo, Isabel54© Título: Nueva especie de microalga y su aplicación para consumo animal, humano y en la obtención decarotenoides.57© Resumen:Nueva especie de microalga y su aplicación para consu-mo animal, humano y en la obtención de carotenoides.Una nueva cepa de Scenedesmus ha sido aislada en laestación experimental “Las Palmerillas-CAJAMAR”, sien-do identificada como “microorganismo no previamente re-gistrado” por la Universidad de Gottinghem, y depositadaen la Culture Collection of Alagae and Protozoa (CCAP)como Scenedesmus almeriensis. La nueva cepa puedeser utilizada para consumo animal y/o humano, y produ-ce elevadas cantidades de carotenoides, especialmenteluteína y betacaroteno. Scenedesmus almeriensis creceadecuadamente en un amplio rango de temperaturas de10ºC a 40ºC, a un pH de 7,0 a 9.5, y es tolerante a eleva-das concentraciones de cobre, de hasta 1 mg/L. La cepamicroalgal, cultivada en un fotobiorreactor de 4000 L en elque el cultivo se impulsa mecánicamente, produce luteínaen una cantidad de al menos 4 mg por gramo de materiaseca. Esta cepa es muy adecuada para la producción decarotenoides de aplicación en el tratamiento de desorde-nes de la macular ocular.Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP.ES2259548B1Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid15101520253035404550556065ES 2 259 548 B1 2DESCRIPCIÓNNueva especie de microalga y su aplicación paraconsumo animal, humano y en la obtención de caro-tenoides.Objeto de la invenciónLa presente invención se refiere a una nueva espe-cie de microalga, aislada y verificada como nueva es-pecie no anteriormente descrita, de importantes apli-caciones tanto para acuicultura como para consumohumano, e incluso en la obtención de carotenoides oextractos de carotenoides para uso animal y/o huma-no.La microalga es una especie del género Scenedes-mus registrada como Scenedesmus almeriensis y de-positada en la colección oficial legalmente reconocida(Culture Collection of Algae and Protozoa, CCAP).Una imagen al microscopio electrónico de esta mi-croalga se muestra en la figura 1. Esta microalga secaracteriza por una elevada velocidad de crecimien-to, de 0.08 h−1, gran tolerancia a amplios rangos detemperatura, de 10ºC a 40ºC, y alto contenido en ca-rotenoides, especialmente luteína.Antecedentes de la invenciónExisten miles de especies de microalgas cataloga-das, aunque sólo unas pocas de ellas son explotadascomercialmente. Los principales requisitos que debecumplir una especie de microalga para ser suscepti-ble de utilización industrial son un adecuado creci-miento y una composición bioquímica diferente quele haga tener un valor añadido lo más elevado posible.En este sentido, las especies de microalga explotadascomercialmente en la actualidad van desde Chlore-lla y Nannochloropsis para acuicultura (Borowitzka,Journal of Biotechnology, 70(1-3), (1999) 313-321),a Spirulina para consumo humano (Morist et al., Pro-cess Biochemistry, 37(5), (2001), 535-547), o Duna-liella y Haematococcocus para la producción de ca-rotenoides como betacaroteno y astaxantina, respecti-vamente (Guerin et al., Trends in Biotechnology, 21(5), (2003) 210-216).Aunque otras muchas especies han sido descritascomo potencialmente interesantes por su perfil bio-químico valioso, su reducida velocidad de crecimien-to o la dificultad en su producción por sensibilidadal estrés y/o facilidad de contaminación, han impedi-do dicha explotación comercial. Este el caso de lasmicroalgas Isochrysis galbana (Molina et al., Pro-cess Biochemistry, 30(8), (1995) 711-719) o Mono-dus subterraneous (Belarbi et al., Process Biochemis-try, 35(9), (2000) 951-969). Respecto a la producciónde luteína, la microalga Muriellopsis sp. ha sido cul-tivada adecuadamente en fotobiorreactores tubularesde pequeña escala, 50 L, a nivel de laboratorio, conproductividades de hasta 180 mg luteína/m2 día, aun-que la eficiencia fotosintética es muy reducida, del 4%(José A. Del Campo et al., Journal of Biotechnology85 (2001) 289-295). Los resultados obtenidos con lanueva cepa aislada llegan a duplicar dicha capacidadde producción, estando aún por ser optimizada.Descripción de la invenciónLa presente invención presenta una nueva especiede microalga caracterizada por una elevada capacidadde crecimiento y gran tolerancia a condiciones de cul-tivo extremas, que posee además un contenido en ca-rotenoides muy poco usual, por lo que es una fuenteútil de obtención tanto de biomasa como de estos ca-rotenoides, y en especial de luteína, en cualquiera desus formas.La microalga Scenedesmus almeriensis, objeto dela presente invención, se caracteriza por velocidadesde crecimiento de hasta 0.08 1/h, tolerancia a ampliosrangos de pH (entre 7.0 y 9.5) y temperatura (entre10ºC y 40ºC), y elevados contenidos en luteína, dehasta el 0.5% del peso seco de la biomasa. Las con-diciones más adecuadas para el crecimiento de la mi-croalga Scenedesmus almeriensis son una temperatu-ra de 30ºC, un pH de 8.0, y sin adición de vitaminas.Además, la microalga Scenedesmus almeriensis pue-de crecer en una gran variedad de medios de cultivo,habiéndose determinado un crecimiento adecuado enlas soluciones nutritivas utilizadas en agricultura in-tensiva bajo plástico. De acuerdo con observacionesal microscopio electrónico llevadas a cabo dicha mi-croalga posee una pared celular muy resistente que laprotege frente a fenómenos de estrés mecánico, sopor-tando así su impulsión mediante bombas centrifugasde hasta 2.0 CV de potencia.La microalga Scenedesmus almeriensis se carac-teriza además por una elevada eficiencia fotosintética,alcanzando valores del 12% en su cultivo a gran esca-la en reactores tubulares de 4000 L de volumen, ins-talados en el interior de un invernadero. La producti-vidad de biomasa máxima obtenida en estas condicio-nes ha sido de 0.8 g/L día. Sin embargo, el dato másinteresante es su elevada productividad de luteína, queha alcanzado valores máximos de 480 mg luteína/m2día. Dichos valores han sido obtenidos mediante elcultivo en modo continuo, siendo este el mejor mo-do de producción de esta microalga. Operando de es-ta forma, se obtiene una biomasa homogénea y de altacalidad, con un perfil bioquímico muy adecuado tantopara su uso en nutrición de larvas de peces y molus-cos, como nutrición de animales y ganado, comple-mento nutricional y en nutrición humana, en la obten-ción de aceites ricos en ácidos grasos poli-insaturadosy carotenoides, y especialmente para la obtención deaceites ricos en luteína, con hasta un 30% en peso deluteína.La microalga Scenedesmus almeriensis ha sidocultivada en condiciones controladas de pH y tempe-ratura, con valores de 8.0 y 30ºC respectivamente, enreactores tubulares de 4000 L obteniéndose una bio-masa homogénea y de alta calidad, con un elevadocontenido en luteína de hasta el 0.5% sobre biomasaseca. Esta biomasa es susceptible de ser utilizada en laobtención de extractos o aceites ricos en luteína. Así,mediante métodos químicos se han obtenido aceitesenriquecidos en luteína con hasta el 50% en peso deluteína. Estos extractos son potencialmente utilizablespara consumo humano en la prevención y tratamien-to de diversos trastornos, especialmente relacionadoscon la degeneración macular senil.Breve descripción de los dibujosFigura 1.- Imagen al microscopio electrónico de lamicroalga Scenedesmus almeriensis.235101520253035404550556065ES 2 259 548 B1 4REIVINDICACIONES1. Una cepa de la microalga Scenedesmus, deno-minada Scenedesmus almeriensis, productora de lu-teína, depositada en la Culture Collection of Algaeand Protozoa (CCAP) con el número de depósitoCCAP 276/24 o un mutante o variante de la misma.2. Una cepa de Scenedesmus almeriensis, según lareivindicación 1, caracterizada porque crece en unintervalo de temperatura comprendido entre 10ºC y40ºC, preferentemente a 30ºC.3. Una cepa de Scenedesmus almeriensis, según lareivindicación 1, caracterizada porque crece en unintervalo de pH comprendido entre 7.0 y 9.5, prefe-rentemente a un pH de 8.0.4. Uso de la cepa de Scenedesmus almeriensis, se-gún las reivindicaciones anteriores, en la nutrición delarvas de peces y moluscos.5. Uso de la cepa de Scenedesmus almeriensis, se-gún las reivindicaciones anteriores, en la nutrición deanimales y ganado.6. Uso de la cepa de Scenedesmus almeriensis,según las reivindicaciones anteriores, como comple-mento nutricional y en nutrición humana.7. Uso de la cepa de Scenedesmus almeriensis, se-gún las reivindicaciones anteriores, en la obtención deaceites ricos en ácidos grasos poli-insaturados.8. Uso de la cepa de Scenedesmus almeriensis, se-gún las reivindicaciones anteriores, en la obtención deaceites ricos en carotenoides.9. Uso de la cepa de Scenedesmus almeriensis, se-gún las reivindicaciones anteriores, en la obtención deaceites ricos en luteína.10. Un procedimiento para la obtención de unaceite rico en luteína que comprende cultivar la mi-croalga Scenedesmus almeriensis a una Tª de 30ºC yun pH de 8.0 en un fotobiorreactor tubular de 4.000L, y aislar el aceite rico en luteína.3ES 2 259 548 B14OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCASESPAÑA11© ES 2 259 54821© Nº de solicitud: 20050037422© Fecha de presentación de la solicitud: 18.02.200532© Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA51© Int. Cl.: C12N 1/12 (2006.01)DOCUMENTOS RELEVANTESCategoría Documentos citados ReivindicacionesafectadasCategoría de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de lamisma categoríaA: refleja el estado de la técnicaO: referido a divulgación no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaciónde la solicitudE: documento anterior, pero publicado después de la fechade presentación de la solicitudEl presente informe ha sido realizado5 para todas las reivindicaciones  para las reivindicaciones nº:Fecha de realización del informe Examinador Página07.09.2006 Fco. J. Haering Pérez 1/1X TUKAJ, Z. et al. Changes in the pigment patterns and the 1-3,6-8,photosynthetic activity during a light-induced cell cycle of the 13-15green alga Scenedesmus armatus. Plant Physiology andBiochemistry. 2003. Vol. 41, páginas 337-344. Elsevier.Y 9,10,11,12Y GB 1318463 A (ASAHI CHEMICAL IND) 31.05.1973, reivindicaciones. 9Y GB 1157135 A (YAKULT HONSHA KK) 02.07.1969, página 1, 10,11columnas 9-19.Y DE 4018820 A1 (VIELBERTH INST ENTW & FORSCH) 19.12.1991, 12reivindicaciones 1,2.X KRASNOVSKA, E. et al. Pigment composition of six xanthophycean 1-3,6-8,algae and Scenedesmus quadricauda. Biologia Bratislava 49. 1994, 13-15vol. 49, nº 4, páginas 501-509.X DEVENTER, B & HECKMAN, C. W. Effects of prolonged darkness on 1-3,6,8,the relative pigment content of cultured diatoms and green algae. 13-15Aquatic Sciences, 1996, volumen 58, nº 3, páginas 241-252.

http://repositorio.ual.es/bitstream/10835/4371/1/P200500374.pdf

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