Patentan un método que aumenta el crecimiento de microalgas y las conserva más tiempo

Un equipo de investigación de la Universidad de Almería ha patentado un método de conservación de microalgas que aumenta el tamaño de las poblaciones y las conserva durante más tiempo, con sus características genéticas y funcionales intactas para los experimentos de laboratorio.

La novedad de la invención radica en el medio de cultivo semi-sólido, es decir, una base viscosa a medio camino entre sólida y líquida, que combina un gel y nutrientes. Esta fórmula gelatinosa se introduce en placas de laboratorio y permite que las colonias de microorganismos doblen su tamaño de 2 a 5 milímetros. Además, aumenta su tiempo de supervivencia de una semana, con medios de conservación tradicionales, a dos meses con la nueva estrategia.

El método patentado aumenta el tamaño de las microalgas y las conserva durante más tiempo, con sus características genéticas y funcionales intactas para los experimentos de laboratorio.

La invención permite el transporte a temperatura ambiente y facilita reproducir el proceso, también en las especies más difíciles de conservar. Es el caso de las microalgas flageladas, que al tener capacidad de movimiento, necesitan medios acuosos para mantener su estabilidad original y desplazarse en búsqueda de nutrientes.

La comunidad investigadora persigue que las microalgas sean viables para uso a escala industrial. Para ello, se requiere una producción masiva, pero sin perder las características genéticas y funcionales de los microorganismos. “Por ello, los métodos de preservación a largo plazo deben mantener líneas celulares puras, pues una alteración genética puede conducir a cambios en la productividad y bioactividad de la cepa”, subraya a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Adrián Macías, uno de los inventores de la patente.

Medio sólido y líquido

La patente se centra en un método que  permite mantener cepas microalgales, preferentemente flageladas, en medio semisólido, mezcla de gel y nutrientes, de manera que puedan ser viables para que los investigadores puedan recuperarlas a posteriori en sus experimentos en medios líquidos de cultivo.

Adrián Macías, investigador de la Universidad de Almería y uno de los inventores de la patente.

En concreto, el proceso de conservación comienza añadiendo a una placa de Petri una mezcla de agar, un gel viscoso, y los nutrientes que sustentan el crecimiento de microalgas. A continuación, se depositan los microorganismos en el soporte.

El siguiente paso es la incubación de la cepa a una temperatura entre los 15-30 grados centígrados, con unas condiciones de luz concretas, combinando luminosidad y oscuridad entre una semana y un mes. “Cuando las cultivamos en sólido, ellas crecen apretadas y obtenemos colonias muy pequeñas. Al convertir el medio de cultivo en gelatinoso, la microalga crece más, alcanza más superficie dentro de la placa. Así pasamos de tener colonias de 2 milímetros a otras de 5”, explica Macías.

El equipo probó el nuevo método con tres tipos distintos de microalgas. Por un lado, una cepa de microalga flagelada, donde el medio acuoso les permite más confortabilidad y, por tanto, mayor supervivencia. También se aplicó la nueva estrategia a dos microalgas haptófitas, un grupo unicelular la mayoría marinas. “Estos microorganismos son candidatos interesantes para la industria, pero necesitamos procesos que permitan replicarse a mayor escala”, adelanta otra de las autoras de la patente, la catedrática de la Universidad de Almería María del Carmen Cerón.

Microalgas vivas

Los métodos tradicionales para conservar las microalgas son los medios líquidos y sólidos. El primero consiste en añadir el cultivo algal a un tubo que contiene medio líquido fresco diluido. Esta dinámica permite mantener las células viables durante largos periodos de tiempo, con un bajo coste tanto a nivel técnico como económico, pues únicamente se requiere medio de cultivo fresco, matraces y un entorno aséptico. Sin embargo, esta estrategia aumenta el riesgo de contaminación microbiana del cultivo y de mutaciones en las microalgas. “Por ello, el uso de este método debería restringirse al mantenimiento de cultivos a corto plazo, no para la preservación de las estirpes a largo plazo por los riesgos que conlleva”, detalla el investigador.

Muestra de microalga.

Por su parte, el cultivo en estado sólido se usa como método de conservación de cepas microalgales a medio plazo. Consiste en cultivar colonias de microalgas sobre placas de Petri con gelificantes en condiciones de crecimiento lento. Sin embargo, con esta dinámica la viabilidad celular disminuye a medida que aumenta la duración del almacenamiento.  “No es adecuado para microalgas con un alto contenido en grasas o flageladas, como es el caso de las haptófitas, por tratarse de células móviles y crecer en ambientes salinos”, describe el equipo investigador.

La patente de la Universidad de Almería supera estas desventajas y permite la preservación a largo plazo de gran variedad de especies. El siguiente paso será encontrar mecanismos de conservación aún más estables. “Lo ideal sería poder congelarlas extrayendo el agua para conservarla meses o años, pero ese proceso es por ahora inviable”, matiza.

Investigadores autores de la patente.

Esta investigación fue financiada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y la Universidad de Almería dentro del Programa Operativo FEDER Andalucía 2014-2020 (subvención UAL18-BIO-A019-B-E).

También por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (subvenciones CTQ2014-55888-C3-02 y RTC-2017-6405-1 (Marbiom) y P18-RT-2477 (BIOPROMAR) y PID2019-109476RBC22).

Reportaje iDescubre: Un regalo de cumpleaños en forma de patente para conservar microalgas más tiempo.

Referencias

Título de la patente: ‘Método para la conservación de cepas microalgales en un medio semisólido’.

Autores de la patente: Universidad de Almería. Adrián Macías de la Rosa, María del Carmen Cerón García, Lorenzo López Rosales, Francisco García Camacho, Asterio Sánchez Mirón y Sergio Seoane Parra.

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