Mejoramiento del proceso de obtención de ulvano a partir del alga verde ulva sp. y su caracterización

Abstract

Chile es el principal productor de algas de Occidente, materia prima prometedora por su bajo costo y como fuente rica en compuestos biológicamente activos, como carbohidratos, aceites, proteínas y pigmentos. En los ecosistemas acuáticos con elevadas concentraciones de nutrientes crecen extensas comunidades de algas, creando mantos con efectos sistémicamente negativos, pero cuya oportunidad de mitigación es su recolección. El ulvano de Ulva ha sido estudiado en los últimos años por su actividad biológica, propiedades gelificantes y alto contenido de azúcares, como ramnosa y ácido glucurónico, que pueden utilizarse para la síntesis de diferentes sustancias y materiales de gran interés para la industria alimentaria, biomédica y farmacéutica. Los estudios se han centrado en las propiedades y extracción de este polisacárido, mas los rendimientos en su mayoría no han superado el 11 % respecto a biomasa inicial.

Esta memoria tuvo como objetivo evaluar posibles mejoras en el proceso de obtención de ulvano a partir del alga verde Ulva sp., mediante etapas de filtración y precipitación, para su posterior caracterización y análisis de posibles aplicaciones en la industria alimentaria y biomédica. Para ello, se caracterizó Ulva sp. de las costas chilenas y el 54,5 % de su peso seco correspondió a carbohidratos. Se diseñaron protocolos de obtención de ulvano con agua destilada (H2O), ácido clorhídrico (HCl) y ácido cítrico (AcC), destacando el uso de AcC al 1 % (p/v) a 90ºC por 4 horas, con un rendimiento total de 30,42 %. Los otros solventes presentaron resultados en los rangos esperados, pero se observó floculación en HCl. Los carbohidratos totales y sulfatos de precipitados recuperados con AcC superaron el 91 % y 5 %, respectivamente, con peso molecular promedio de 131,84 kDa. Los porcentajes de recuperación de proteínas y ceniza inferiores a 29 % y clorofila total de 4,92 µg/g alga seca confirmaron la pureza del producto, pero su rendimiento en relación a azúcares de ulvano fue sólo de un 0,93 %. Se consideró que la baja magnitud de resultados difiere de la verdadera naturaleza de los precipitados y que la metodología seleccionada de cromatografía líquida dificultó el análisis de monosacáridos. Las potenciales aplicaciones de precipitados obtenidos con AcC se evaluaron estadísticamente mediante box plots y en función de su grado de sulfatación y peso molecular promedio. Se sugiere realizar ensayos de bioactividad antiacoagulante y antioxidante para estudiar el uso de precipitados con AcC en tratamientos de enfermedades cardiovasculares y como aditivo alimentario, complementándose con pruebas de citotoxicidad.

Se propone incorporar otra etapa de aislamiento al protocolo original de AcC para reducir costos y tiempo operacional, y aumentar el pH de los sobrenadantes HCl para evitar su floculación. A su vez, se plantea cuantificar los azúcares totales de los remanentes del proceso e identificar la distribución de monosacáridos de la Ulva sp., así como evaluar otras técnicas de hidrólisis y/o cromatografía para corroborar los resultados obtenidos. Finalmente, se sugiere incrementar las investigaciones y evaluaciones económicas centradas en obtención y aplicaciones de ulvano de Ulva de costas chilenas, dada su versatilidad y alta biodisponibilidad.