Extracción y caracterización de alginato desde un bioestimulante basado en alga Macrocystis pyrifera

Abstract

Chile es el país mas largo del mundo y tiene una gran cantidad de recursos marinos, los que en su mayoría son exportados, contribuyendo a la economía del país. A pesar de esto, Chile se enfoca en productos salmonidos aún cuando la producción y comercialización de algas es dominada por este a nivel continental. Es debido a lo anterior que, existe un potencial para la inversión en investigación de los beneficios, propiedades y compuestos útiles presentes en estos organismos. Una de las algas presentes en el país es la Macrocystis pyrifera, tipo de alga parda y la más grande del mundo. Esta podría contener hasta 40% de un compuesto llamado alginato, polímero compuesto por monómeros de ácidos gulurónico y malurónico, el cual posee propiedades de interés industrial. Además, se requiere de un elevado número de químicos para la extracción de este por lo que es necesario encontrar nuevas rutas de obtención de este compuesto.

Esta memoria tiene como objetivo utilizar una nueva materia prima para omitir pretratamientos de los protocolos originales de extracción de alginato. El producto a utilizar es el GiberGel, un bioestimulante de la empresa chilena Biobentos, el cual se encuentra completamente constituido por Macrocystis pyrifera. En este se utilizó un protocolo de extracción ácida - alcalina para alginato y se ideó un diseño experimental para encontrar las mejores condiciones de extracción, basadas en los tiempos de reacción utilizados en el proceso. Se determinó que las mejores condiciones para extraer son: tratamiento con ácido clorhídrico 0,2 M a temperatura ambiente por 2 horas, solubilización con carbonato de sodio a 40°C y 80 rpm 3 horas de tratamiento en baño termostático y una purificación con baño sonicador, la cual consta de 4 sonicaciones, 2 con etanol y 2 con acetona, de 40 minutos y 40 kHz a temperatura ambiente cada una. Además, se descubrió que dejar a temperatura ambiente las muestras por 15 minutos antes del secado final mejora las propiedades físicas y químicas de este.

El protocolo mejorado fue desarrollado, generando una muestra final de alginato con las siguientes características: rendimiento del 20%, peso molecular de casi 145.000 Da, proporción M/G 1,11, espectro infrarrojo con bandas características, comportamiento reológico pseudoplástico con alta viscosidad, similitud del 83% con alginato de la base de datos, colorimetría blanco amarillenta y textura de polvo. Estas permiten declarar al protocolo como exitoso.

Se sugiere la continuación y mejora de la investigación para el GiberGel, probando condiciones de extracción y metodologías para la caracterización de las propiedades encontradas. El uso de materiales a nivel de laboratorio puede ser escalado industrialemente con el fin de evaluar los beneficios económicos de la extracción de alginato en base a esta nueva materia prima debido a que no solo posee alginato.