Euglena (Euglena gracilis) es una microalga que contiene cloroplastos y produce materia orgánica mediante la fotosíntesis en un ambiente bien iluminado, mientras que absorbe materia orgánica del exterior en un ambiente sin iluminación.
por la Universidad de Ciencias de Tokio
Se sabe que es rico en nutrientes como vitaminas, minerales, aminoácidos y ácidos grasos esenciales, como DHA y EPA. Debido a la falta de paredes celulares, Euglena tiene una alta tasa de digestión y absorción, lo que la hace atractiva como una nueva fuente de alimento nutritivo y que mejora la salud.
Además, la proteína Euglena es rica en metionina, una característica de la proteína animal, y su valor nutricional es comparable al de la caseína que se encuentra en la leche. Por tanto, se espera que sea una de las soluciones a la escasez de proteína animal debido a los efectos del cambio climático y el crecimiento demográfico, así como una de las tecnologías de producción para la exploración espacial, que está floreciendo estos días.
Además, Euglena también contiene un alto porcentaje de un tipo especial de beta-1,3-glucano llamado paramylon, conocido por sus efectos inmunomoduladores y hepatoprotectores. Paramylon también puede ser eficaz para reducir los síntomas de la dermatitis atópica, la gripe y la artritis, así como para prevenir el cáncer de colon. Sin embargo, los métodos existentes para la fabricación de Euglena de calidad alimentaria son bastante complicados.
Actualmente, Euglena se puede propagar utilizando medios de cultivo tanto autótrofos como heterótrofos. Convencionalmente, para su cultivo se utiliza el medio Koren-Hutner (KH), un medio heterótrofo de mayor rendimiento.
Pero requiere medir y mezclar 26 productos químicos diferentes. Además, una vez que las microalgas se han reproducido a altas densidades en grandes piscinas, se deben extraer, lavar, concentrar y secar para convertirlas en alimentos o suplementos nutricionales. La energía requerida para estos procesos representa aproximadamente el 30% del costo total de producción, y en la producción de Euglena como ingrediente alimentario también se incurre en otros costos, como la tierra de cultivo y los costos de transporte.
Con el objetivo de mejorar la eficiencia de los procesos de producción existentes, un equipo de investigadores de Japón llevó a cabo experimentos para encontrar un método prometedor para cultivar Euglena en grandes cantidades. Como se explica en su último artículo, el equipo examinó varias bebidas para encontrar un medio de cultivo adecuado para Euglena. Este artículo fue publicado en Tecnología alimentaria sostenible .
El estudio fue dirigido por el profesor asistente Kyohei Yamashita de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) y en coautoría con el Dr. Kengo Suzuki y el Dr. Koji Yamada de Euglena Co., Ltd. y el profesor Eiji Tokunaga de TUS.
Curiosamente, este estudio es parte de una investigación de seguimiento para la cual el Dr. Yamashita presentó una patente durante su curso de doctorado en 2017. El Dr. Yamashita explica: “Anteriormente habíamos confirmado que E. gracilis puede crecer incluso cuando se consumen alimentos como Las algas, las sardinas secas y el arroz hervido se utilizan como fuente de vitaminas esenciales”.
Los investigadores primero cultivaron Euglena con una densidad celular inicial de 4,2 x 10 3 células/mL estáticamente en condiciones aeróbicas durante aproximadamente 10 días. Para ello, utilizaron el medio Cramers-Myers (CM), un medio nutritivo independiente, o el medio KH, un medio heterótrofo. La densidad celular aumentó a 10 6 células/ml y 10 7 células/ml, respectivamente.
A continuación, incubaron Euglena con una densidad celular inicial de 1,6 x 10 4 células/ml en 13 bebidas diferentes, incluido jugo de uva diluido (con una proporción de jugo a agua de 3:7 o 7:3), jugo de piña, jugo de manzana, vino dulce, jugo de zanahoria diluido (con una proporción de jugo a agua de 3:7 o 7:3), jugo de tomate , jugo de naranja, jugo de pomelo, jugo de ciruela pasa, agua de coco y agua de arce, y medio de cultivo suplementado con vitaminas esenciales B 1 y B 12 en condiciones aeróbicas.
Las células se cultivaron en condiciones de “luz” (26 °C, irradiación de luz blanca) u “oscuridad” (23 °C, sin irradiación de luz).
Curiosamente, los investigadores descubrieron que la densidad celular de las células de Euglena alcanzaba un máximo cuando se cultivaban en jugo de tomate, especialmente en condiciones de luz, y aumentaba a 10 7 células /ml, el mismo nivel que en el medio KH. Esto también resultó en un cambio en la apariencia del medio de cultivo de rojo a verde después de la incubación.
Se observó que los cloroplastos de color verde brillante de Euglena cultivados en jugo de tomate estaban apretados dentro de las células. Por otro lado, en el jugo sin tomate, el número de cloroplastos fue bajo y el color verde fue más claro. Estos hallazgos sugieren que el jugo de tomate es más adecuado para el crecimiento de Euglena que otras bebidas.
Además, al cultivar Euglena en condiciones aeróbicas usando jugo de tomate diluido con agua (en una proporción de 3:7, 4:6 o 5:5) y sin vitaminas esenciales, creció aproximadamente 100 veces su densidad celular inicial a 10 6 células/ml en todas las condiciones de dilución. Esto reveló que la composición de nutrientes del jugo de tomate es adecuada para el crecimiento de Euglena.
“Durante la incubación estática, el jugo de tomate diluido con agua se separó en una capa de sedimento sólido y una capa superior de solución acuosa en el recipiente, y Euglena proliferó activamente cerca del límite de estas capas. Por lo tanto, cuando se cultivó en condiciones aeróbicas usando tomate (filtrado) medio”, en el que se eliminaron los componentes sólidos del jugo de tomate, se distribuyó Euglena por todo el medio de cultivo”, señala el Dr. Yamashita.
En particular, la densidad celular fue mayor que la del medio de jugo de tomate sin filtrar. Esto indica que la eliminación de componentes sólidos puede mitigar los efectos de la densidad, incluido el espacio de crecimiento, la adquisición de luz y nutrientes y la acumulación de desechos.
Finalmente, el equipo cultivó Euglena en medio CM con ácido glutámico, un nutriente característico del jugo de tomate. La densidad celular alcanzó de dos a tres veces la del medio CM, pero sólo aproximadamente la mitad que la del medio de jugo de tomate. Estos hallazgos sugieren que otros componentes distintos del ácido glutámico contenidos en el jugo de tomate también contribuyen al buen crecimiento de Euglena.
“Euglena es rica en nutrientes e ingredientes funcionales, por lo que es posible fortificar fácilmente los alimentos convirtiendo algunos de los nutrientes de los alimentos en Euglena. Al ser simple y económicamente viable, esperamos que este método sea útil para alimentos sostenibles y neutros en carbono. También podría contribuir al logro de los objetivos de desarrollo sostenible relacionados con la alimentación y el hambre y tiene el potencial de contribuir como tecnología de producción de alimentos en la exploración espacial “, concluye el Dr. Yamashita, expresando sus esperanzas para el futuro desarrollo de esta investigación.
Más información: Kyohei Yamashita et al, Método para cultivar Euglena gracilis comestible en un medio económico con jugo de tomate hasta una alta densidad celular equivalente a la densidad en medio KH, Tecnología de alimentos sostenibles (2023). DOI: 10.1039/D3FB00086A
