Amino acids and acylcarnitine production by Chlorella vulgaris and Chlorella sorokiniana microalgae from wastewater culture

Resumo

As microalgas são um grupo amplamente distribuído de organismos procarióticos e eucarióticos.
microrganismos fotossintéticos que utilizam uma série de substâncias presentes nas águas residuais
para produzir uma variedade de biomoléculas biotecnológicas e nutricionais

Produção de aminoácidos e acilcarnitina por Chlorella vulgaris e
Chlorella sorokiniana foi determinada após 13 dias de cultivo em água residuária, sob várias
condições de cultura. O esgoto foi coletado no córrego “La Encantada”, localizado
em Saltillo, Coahuila, México. As microalgas foram cultivadas a 23 C e luz natural do dia,
incluindo o uso das seguintes condições: (1) luz extra (ciclos 12:12 claro:escuro,
1.380 lúmens), (2) agitação (130 rpm) e (3) ambas as condições, até exponencial
Estágio. Os produtos sobrenadantes foram então analisados por cromatografia líquida acoplada a
espectrometria de massa. Além disso, os perfis metabolômicos relacionados às condições de crescimento
foram avaliados.
Resultados. Produção de aminoácidos e acilcarnitina por C. sorokiniana e C. vulgaris
resultou em maiores concentrações de Ala e Leu por C. vulgaris em comparação com o controle,
onde o controle produziu Gly e Pro em maiores quantidades em comparação com C. sorokiniana.
Tyr, Phe, Val e Cit foram detectados em quantidades menores sob luz e cultura agitada
condições. Altas concentrações de C0 acilcarnitinas foram produzidas por ambas as microalgas
comparado com o controle, onde a produção de C. sorokiniana foi independente da cultura
condições, enquanto C. vulgaris um foi estimulado por agitação. A produção de C4 foi
maior por C. sorokiniana em comparação com o controle. Além disso, C4, C6DC, C14:1, C14:2,
e a produção de C18:1OH pela microalga foi baixa em todas as condições de cultivo.
Conclusão. As microalgas produziram aminoácidos essenciais e nutricionalmente importantes
carnitinas de águas residuais. Além disso, a biomassa de C. sorokiniana tem maior potencial como
suplemento nutricional animal, em comparação com o de C. vulgaris.

Abstract

Microalgae are a widely distributed group of prokaryotic and eukaryotic
photosynthetic microorganisms that use a number of substances present in wastewater
to produce a variety of biotechnological and nutritional biomolecules.
Methods. Production of amino acids and acylcarnitine by Chlorella vulgaris and
Chlorella sorokiniana was determined after 13 d of culture in wastewater, under various
culture conditions. Wastewater was collected from “La Encantada” stream, located
in Saltillo, Coahuila, Mexico. Microalgae was cultured at 23C and natural day light,
including the use of the following conditions: (1) extra light (12:12 light:dark cycles,
1,380 lumens), (2) agitation (130 rpm), and (3) both conditions, until exponential
phase. Supernatant products were then analyzed by liquid chromatograph coupled to
mass spectrometry. In addition, metabolomic profiles related to growing conditions
were evaluated.
Results. Amino acids and acylcarnitine production by C. sorokiniana and C. vulgaris
resulted in higher Ala and Leu concentrations by C. vulgaris compared with control,
where control produced Gly and Pro in higher amounts compared with C. sorokiniana.
Tyr, Phe, Val, and Cit were detected in lower amounts under light and shaking culture
conditions. High concentrations of C0 acylcarnitines were produced by both microalgae
compared with control, where C. sorokiniana production was independent of culture
conditions, whereas C. vulgaris one was stimulated by shaking. C4 production was
higher by C. sorokiniana compared with control. Furthermore, C4, C6DC, C14:1, C14:2,
and C18:1OH production by microalga was low in all culture conditions.
Conclusion. Microalgae produced essential amino acids and nutritionally important
carnitines from wastewater. In addition, C. sorokiniana biomass has higher potential as
animal nutrient supplement, as compared with that of C. vulgaris.