NMara Magdalena Quintana Cabrales,1 Lissethy Hernndez Nazario,2 Humberto Morris Quevedo3 y ManuelFernndez Gonzlez4

RESUMEN

Se presentaron las posibilidades de la biomasa de microalga Chlorella sp. comofuente de vitaminas para el consumo humano y animal. Se emplearon mtodosespectrofotomtricos y cromatogrficos, y se desarroll adems una tcnicacromatogrfica que permiti determinar simultneamente varias vitaminas. Elcultivo de microalga Chlorella sp. aporta una biomasa rica en vitaminas, utiliza-bles en la alimentacin humana y animal, y constituye una forma de depuracinde residuales.

Descriptores DeCS: CHLORELLA; VITAMINAS.

1 Licenciada en Ciencias Qumicas. Investigadora Agregada.2 Licenciada en Ciencias Qumicas. Aspirante a Investigadora.3 Licenciado en Bioqumica. Aspirante a Investigador.4 Licenciado en Ciencias Qumicas. Profesor Auxiliar.

Los cultivos de microalgas son iden-tificados mundialmente como fuentes deprotenas, grasas, carbohidratos y vitami-nas, las que varan segn la especie de quese trate. Su clasificacin comprende mi-les de especies cuyo metabolismo y com-posicin qumica han sido estudiados de-talladamente en muy pocas de ellas.

Los cultivos de microalga Chlorellasp. contienen diversas vitaminas, lo cualfavorece el valor nutricional de subiomasa.1 En esta ltima, adems decarotenoides, hay tambin tiamina,riboflavina, piridoxina, cobalamina,bioctina, cido pantotnico y cidonicotnico.ARTCULOS ORIGINALES

Centro de Investigaciones de Energa SolarSantiago de Cuba

CONTENIDO DE ALGUNAS VITAMICHLORELLA SP.AS EN CULTIVOS DE MICROALGARev Cubana Aliment Nutr 1999;13(1):9-139

Los resultados obtenidos en estudiosnutricionales donde se utilizan cultivos deChlorella sp. como suplemento alimenti-cio, demuestran que estas algas puedensustituir fuentes alimenticias comunes;2-4

aunque su contenido vitamnico dependedel genotipo, estadio del ciclo de crecimien-to, estado nutricional, intensidad de la luzy otros factores que afectan el desarrollo ymetabolismo de las cepas, sin excluir quepuede ser modificado por variacin de lascondiciones de cultivo, seleccin celular oingeniera gentica.

La actividad vitamnica se pone de ma-nifiesto a travs de transformaciones qu-micas de los precursores dietticos en lasformas metablicamente activas correspon-dientes; por tal razn, como el escaso apor-te natural de vitaminas da lugar a sndromesde deficiencia, stas constituyen agentesmuy valiosos en la profilaxis y tratamientode diversas enfermedades.5

Se conocen pocos datos sobre la esta-bilidad del nivel vitamnico en cultivos dealgas a cielo abierto, aunque en generalsintetizan ms vitaminas que otros orga-nismos como los hongos y bacterias. Par-tiendo de ello, la presente investigacin per-sigui mostrar las posibilidades de labiomasa obtenida a partir de cultivos deChlorella sp. desarrollados a cielo abiertoy con adicin de residuales como fuentede nutrientes (mixotrficos) y en un mediomineral suplementado con CO2(autotrficos).

MTODOS

Se valoraron diferentes tcnicas paradeterminar la tiamina, riboflavina, cidonicotnico, biotina, as como vitaminas A yC, y las seleccionadas se aplicaron al anli-sis de la biomasa autotrfica y mixotrfica10de Chlorella sp., colectada de cultivadoresde 500 m2 entre marzo y junio de 1998.

Vitamina C. Se determin por un m-todo espectrofotomtrico, con el empleo decido tricloroactico y reactivo DTC(tiourea, sulfato de cobre y dinitrofenilhidracina) en el sobrenadante, luego de laextraccin de la biomasa con cido oxlico.Las lecturas se realizaron a 515 nm.6

Vitamina A. Se determin porespectrofotometra, despus de extrada labiomasa con una mezcla de hexanol::acetona: etanol absoluto: tolueno (10:7:6:7)y tratada ms tarde con una solucin satu-rada de cido tricloroactico. Las lectu-ras se hicieron a 620 nm.7

Determinacin simultnea deriboflavina, biotina, tiamina y cidonicotnico. Se llev a cabo mediantecromatografa de placa delgada, con la uti-lizacin de placas comerciales de silicagelG60 (Merck), sin indicador fluorescente.Ya preparados los patrones, a diferentesconcentraciones, se aplicaron y desarrolla-ron los cromatogramas con los sistemaseluentes, butanol : cido actico : agua::piridina (40:10:50:2) y cloroformo : teretlico (20:25); posteriormente se secaronlas cromatoplacas y se revelaron mediantela exposicin a vapores de yodo.

Se procedi al raspado de las zonascorrespondientes de la slica y a la extrac-cin de las vitaminas con etanol al 95 % yposterior centrifugacin. Se realiz la lectu-ra espectrofotomtrica entre 200 y 800 nmy se elaboraron las curvas de calibracinpertinentes.

Ambas muestras fueron tratadas deforma similar a los patrones, despus deextradas con cido oxlico de las biomasas,y ledas espectrofotomtricamente a las lon-gitudes de ondas siguientes: 270 nm parala tiamina, 260 nm para la riboflavina ycido nicotnico y 310 nm para la biotina.

RESULTADOS

En los cultivos autotrficos, los valo-res alcanzados de vitamina C se situaronen la gama de 24,4 a 117,1 mg/100 g debiomasa; mientras que en los mixotrficosfluctuaron entre 15,0 y 85,0 mg/100 g.

La gama de valores de vitamina Apresente en los cultivos autrficos fuede 1,9 a 7,6 mg/100 g; en los mixotr-ficos, de 0 a 9,7 mg/100 g.

La concentracin de riboflavina encon-trada en los cultivos autotrficos abarc en-tre 8,8 y 24,7 mg/100 g; y en los mixo-trficos, entre 31,39 y 45,25 mg/100 g.

En los cultivos autotrficos, el ci-do nicotnico alcanz valores de 21,1 a113,3 mg/100 g; y en mixotrficos, de136,77 a 494,85 mg/100 g.

La biotina arroj cifras de 214,60 a305,2 mg/100 g en cultivos autotrficos yde 134,02 a 599,55 mg/100 g enmixotrficos.

Los valores de tiamina en los culti-vos autotrficos se situaron entre 2,6 y3,4 g/100 g; y en mixotrficos, entre 2,2y 3,4 g/100 g.

Las concentraciones medias (mg/100 g)de las vitaminas determinadas en los culti-vos autotrficos fueron: vitamina A 4,62;vitamina C 59,5; tiamina 3079,28;riboflavina 18,16; cido nicotnico 68,1 ;biotina 235,8.

Las concentraciones medias (mg/100 g)de las vitaminas determinadas en los culti-vos mixotrficos fueron: vitamina A 1,05;vitamina C 30,7; tiamina 2692,63;riboflavina 35,49; cido nicotnico 319,93;biotina 404,4.

DISCUSIN

Los valores de la vitamina C en loscultivos autotrficos fueron superiores a losalcanzados en los mixotrficos. Resulta-dos similares se observaron en los nivelesde la vitamina A, si bien su presencia seconsider pobre en los cultivos analizadose incluso en muchas de las muestras ni si-quiera se detect, lo cual sugiere una acti-vidad enzimtica muy reducida de la 15--15 dioxigenasa.

La determinacin de las vitaminas delcomplejo B investigadas por cromatografade placa delgada de silicagel y con el usodel sistema eluente n-butanol : cido ac-tico : agua : piridina (40:10:50:2) eviden-ci dificultades con la resolucin de latiamina-cido pantotnico y la biotina-ci-do nicotnico, que no permitieron su iden-tificacin y cuantificacin espectro-fotomtrica y, en cambio, justificaron laaplicacin del sistema eluente cloroformo::ter etlico (20:25), partiendo de extrac-tos con cido oxlico al 1 %, que en estecaso mostraron resultados satisfactorios.

La tcnica cromatogrfica desarrolla-da con este segundo sistema de solventesposibilit estudiar simultneamente las vi-taminas hidrosolubles contenidas en extrac-tos de microalgas (fig.) y, por tanto, cuan-tificar espectrofotomtricamente los nive-les de riboflavina, biotina y cidonicotnico, teniendo en cuenta que en losextractos oxlicos se diferencian bien es-tos dos ltimos y pueden ser localizadoscon relativa facilidad, situacin que no sepresenta en otros tipos de extractos.

Inversamente a lo hallado con respec-to a las vitaminas A y C, se revelaron ma-yores concentraciones de tiamina,riboflavina, biotina y cido nicotnico enlos cultivos mixotrficos de Chlorella sp.que en los autotrficos.

Finalmente la biomasa resultante delos cultivos de Chlorella sp. en el Centrode Investigaciones de Energa Solar puedeusarse como un suplemento vitamnico id-neo para la alimentacin animal; es posi-ble su empleo en los cultivos autotrficos,con vista a la preparacin de comprimidosde vitaminas para uso humano.11

FIG. Extracto de microalga y patrones de vitamina en cromatografa en placa, desarrollada con cloroformo : ter etlico (20:25)

SUMMARY

The possibilities of the biomass of microalgae Chlorella sp. as a source of vitamins for human and animalconsumption are shown. Spectrophotometric and chromatographic methods were used and a chromatographictechnique that allowed to determine some vitamins simultaneously was also developed. The culture of microalgaeChlorella sp. brings a biomass rich in vitamins that may be used in human and animal nutrition, and is a form ofdepurating residuals.

Subject headings: CHLORELLA; VITAMINS.

REFERENCIAS BIBLIOGR`FICAS

1. Borowitzka MA. Vitamin and fine chemicals from microalgae. En: Borowitzka MA, Borowitzka LJ. Micro!algaebiotechnology. Cambridge: Cambridge University;1988:96-153.

2. Meske Ch, Phiffer E. Growth experiments with carp and grass carp. Arch Hydrobiol 1978;11:98-107.3. Sandbank E, Hepher B. The utilization of microalgae as a feed for fish. Arch Hydrobiol 1978;11:86-97.4. Soeder CJ. The scope of microalgae for food and feed. En: Shelef G, Soeder CJ. Algae biomass. Amsterdam:

Elsevier North Holland Biomedical Press;1990:575-602.5. Venkataraman LV. Microalgae food and feed status. Anal Ergeb Limnol 1978;11:199-210.12

6. Richmond A. Spirulina. En: Borowitzka MA, Borowitzka LJ. Micro-algae biotechnology. Cambridge:Cambridge University;1988:83-121.

7. Petrovic SE, Delia BE, Vukajlovic DB. Separation of water-soluble vitamins on starch thin layers. Anal Chem1968;40:6-107.

Recibido: 28 de octubre de 1998. Aprobado: 30 de noviembre de 1998.Lic. Mara Magdalena Quintana Cabrales. Calle Moncada No. 264 entre Habana y Trinidad, Santiago de Cuba.13