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Astaxantina Innovación PEI

Programa de Estímulos a la Innovación: Astaxantina

  • 16 marzo 2018
  • Por Yolanda Torres López

La astaxantina es un colorante producido por una levadura, su tono va del rosado al rojo intenso y se utiliza para pigmentar alimentos y animales que requieren esta coloración. La carne de la trucha arcoiris tiene un color asalmonado debe en gran parte su fama a ese colorido. Así mismo, el color naranja de los camarones se debe a la presencia de astaxantina. En el caso de los pollos al consumidor le interesa el color de la yema así como el color de la piel, de tal manera que a estas tres especies cuando están en cautiverio se les agrega en su alimento astaxantina con la finalidad de teñir tanto la yema como el tono de su piel.

El Dr. Melchor Arellano Plaza investigador del Área de Biotecnología Industrial del CIATEJ fue líder de un proyecto de Programas de Estímulos a la Innovación (PEI) realizado durante 2016-2017, en el que colaboró con la empresa Casals Internacional, participaron también investigadores del área de Tecnología Alimentaria del centro. En la actualidad se tiene contemplado nuevos proyectos donde el área de Biotecnología Médica y Farmacéutica y Tecnología Alimentaria formarán parte del equipo de investigación relativo a este mismo tema. El proyecto realizado se titula “Produccion de astaxantina por Xanthophyllomyces dendrorhous utilizando materias primas regionales para la pigmentación de huevo de pollo”.

En el caso de los camarones el impacto se ha reportado que incluso cuando se le da a las larvas incrementa su grado de sobrevivencia de un 30-40 por ciento hata un 70 por ciento, lo cual duplica la posibilidad del productor de tener una buena producción de camarón. La astaxantina es un antioxidante natural de la misma familia de los carotenos, el betacaroteno que puede identificarse en muchos productos y alimentos como el cereal por ejemplo, es de la misma familia sin embargo el grado de antioxidante de la astaxantina es superior al del betacaroteno, por lo que al ser consumido por el ser humano es posible adquirir parte de sus beneficios como antioxidante.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El objetivo de este proyecto es validar desde nivel piloto y obtener datos de rendimiento, eficiencia y productividad de este pigmento. Posteriormente realizar la recuperación de la astaxantina utilizando la levadura completa con su pared celular un tanto deteriorada que es generalmente muy dura y que los animales solo pueden asimilarla en cantidades pequeñas, por lo que se buscaron procesos para fragilizarla y que sea asimilada fácilmente al ser consumida por éstos.

El proyecto consistió en hacer la producción de astaxantina a nivel piloto recuperar las levaduras, fragilizarlas y secarlas en un sistema que se llama secado por aspersión e incorporarla en el alimento de los pollos. La levadura se mezcló con el alimento de la gallina ponedora en la misma proporción que se tiene de astaxantina comercial y se le dio durante tres meses a las gallinas evaluando el grado de pigmentación de la yema de huevo. La diferencia con la comercial consiste en que en su mayoría son obtenidos de forma sintética y no astaxantina natural por lo que su grado de asimilación es menor con respecto a esta. Es decir con presencia de solventes y algunos compuestos que podrían ser cancerígenos que el animal consume y a su vez puede tener impacto en el ser humano.

Cuando este pigmento fue probado en pollos se obtuvo un buen resultado mas no del 100 por ciento ya que del producto comercial se obtuvo una coloración calculada que alcanzó tan solo un 70-80 por ciento con respecto a la pigmentación naranja original. Se hizo también un estudio fisiológico de la gallina ponedora para ver si tenía algún tipo de beneficio en su salud, según los resultados obtenidos por investigadores de la Universidad de Guadalajara del CUCBA que colaboraron en esta investigación, se reportó que la salud en cuanto a colesterol y ácidos grasos modularon mejor esas capacidades.

Al tratarse del proyecto de una empresa de iniciativa privada se requiere autorización de la misma para poder tener estudiantes, afortunadamente Casals tiene visión a futuro en cuanto a incorporarlos a la empresa como personal altamente calificado en el futuro, por lo que otorgó el permiso para la participación de alumnos de licenciatura y maestría. Incluso la empresa otorgó una beca para un estudiante de licenciatura. Del CIATEJ colaboraron un estudiante de licenciatura y uno de maestría quien ya está próximo a titularse.

En proyectos posteriores se pretende que la astaxantina sea encapsulada por lo cual se pretende analizar las condiciones, y continuar esta investigación buscando la manera de no utilizar la levadura completa que el pigmento sea recuperado utilizando extracción en estado super crítico y evaluar varios soportes para el secado. Se busca lograr que la astaxantina esté más disponible y se deteriore en menor medida con las condiciones ambientales. También migrar a la evaluación de la astaxantina como alimento de otro tipo de especies como la trucha arco iris y el camarón.

La investigación para la producción astaxantina utilizando la levadura Xanthophyllomyces dendrorhous primeramente se basó en reducir los costos del medio de cultivo lo cual se redujo el precio del mismo 500 veces comparado con el medio normalmente utilizado. Las materias primas agregadas son de la región de Jalisco de tal forma que se tiene la materia prima disponible a un buen precio. La empresa Casals en este momento está implementando la línea de producción diseñada en la planta piloto del CIATEJ; ya tiene sus sistema de fermentación y está por incoporar el proceso de recuperación de la astaxantina lo cual se conoce en siglas en inglés como downstream.

Los resultados son prometedores y el Dr. Melchor considera que en base a los rendimientos obtenidos el precio de la astaxantina a nivel comercial es de aproximadamente de 20,000 dólares el Kg producida por vía química contra lo que los investigadores están produciendo que equivale alrededor de 35,000 dólares de forma natural y se pretende optimizar mas el proceso.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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