Optimización multivariante mediante diseño box-behnken de la extracción de ficocianina obtenida del cultivo de Arthrospira Platensis y caracterización por FTIR

Abstract

La microalga Arthrospira platensis se considera un microorganismo de interés biotecnológico debido a su elevada productividad y a su capacidad para sintetizar compuestos bioactivos entre ellos la ficocianina un pigmento proteico con propiedades antioxidantes En este contexto la presente investigación tuvo como objetivo optimizar el cultivo semicontinuo de Arthrospira platensis mediante un diseño experimental Box Behnken evaluando la influencia de tres factores operativos intensidad lumínica disponibilidad de carbono y dosificación de macronutrientes sobre la producción de biomasa la tasa específica de crecimiento y el rendimiento de ficocianina Además se realizó la caracterización de grupos funcionales mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier FTIR El estudio se desarrolló en un fotobiorreactor semicontinuo a escala de laboratorio bajo condiciones controladas de pH temperatura aireación y fotoperiodo Los resultados demostraron que la combinación adecuada de nivel de iluminación y concentración de carbono incrementó significativamente la productividad del cultivo obteniéndose mayores valores de biomasa fresca y seca en los tratamientos correspondientes al nivel medio de iluminación Por otra parte el análisis estadístico y aplicación del modelo Box Behnken permitió identificar interacciones significativas entre los factores determinando las condiciones óptimas para maximizar el rendimiento de ficocianina La caracterización FTIR confirmó la presencia de bandas características de proteínas como Amida I y Amida II grupos hidroxilo y señales asociadas al cromóforo ficocianobilina Por lo tanto este estudio abre la posibilidad para futuras investigaciones orientadas al escalamiento y optimización de fotobiorreactores la mejora de la pureza de la proteína y la diversificación de aplicaciones en los sectores alimentario farmacéutico y ambiental