Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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INFORMACIÓN TÉCNICA PROYECTO CONSORCIO ALGAEFUELS 09CTEI‐6861 

 

PRINCIPALES RESULTADOS OBTENIDOS:    

SubProyecto Nº 2: Caracterización genética, fisiológica y molecular de microalgas para la 

producción de biocombustibles.  

Coejecutor: Pontificia Universidad Católica de Chile, Facultad de Ciencias Biológicas 

Director SubProyecto: Dr. Patricio Arce 

 

1. Matenimiento de  los cultivos, genotipificación y caracterización morfológica de  los diferentes 

aislados de microalgas. 

2. Análisis de los consorcios microbianos.  

3. Análisis de perfiles lipídicos en cepas cultivadas en laboratorio y reactores de AlgaeFuel.  

4. Evaluación de posibles toxinas en los cultivos de microalgas: test agudo con brachionus 

plicatilis. 

5. Selección de una microalga con proyecciones en producción de biocombustibles. 

6. Lipidómica de cepas apuc‐15 (nannochloropsis sp) y afm‐16 (fmm24) en condiciones de 

+/‐ nitrógeno (n) crecidas en biorreactores (apuc‐15 y afm‐16). 

7. Análisis molecular de la línea fmm24 en condiciones de cultivo en piscina bajo privación 

de nutrientes.  

8. Caracterización de  la  integridad de  la pared celular nannochloropsis con pared celular 

deficiente.  

9. Lipidómica de línea de nannochloropsis oceanica sobre expresora de nokas3 (l2) crecida 

en  laboratorio  y  comparación  con  cepas  apuc‐15  (nannochloropsis    sp)  y  afm‐16 

(fmm24) crecidas en condiciones de +/‐ nitrógeno (n) crecidas en biorreactores. 

 

SubProyecto 3: Estudio de sistemas de cosecha de microalgas y sistemas de extracción de 

aceites de microalgas.Coejecutor: Pontificia universidad Católica de Chile, Facultad de Ingeniería 

Director SubProyecto: Dr. César Sáez 

 

COSECHA DE MICROALGAS 

1. Compilación de antecedentes de desarrollos previos de Bioscan. 

2. Generación  de  informe  consensuado  de  antecedentes  de  desarrollos  previos  de 

Bioscan. 

3. Revisión bibliográfica en bases de datos científicas respecto de cosecha de microalgas. 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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4. Revisión del estado del arte en bases de datos de patentes internacionales. 

5. Revisión de solicitudes y patentes nacionales en el Instituto de Propiedad Industrial. 

6. Generación de informe del estado del arte y cruzamiento con desarrollos preliminares. 

7. Caracterización  de  tecnologías  disponibles  para  la  cosecha  de  microalgas  desde 

medios acuosos. 

8. Selección de tecnologías factibles para su aplicación en las instalaciones de AlgaeFuels 

según alcances y restricciones del negocio productivo. 

9. Re‐cotización de equipos generales de AlgaeFuels. 

10. Adquisición parcial de equipos generales de AlgaeFuels. 

11. Estudio de acondicionamiento de espacio de laboratorio en San Joaquín. 

12. Realización de acondicionamiento de espacio de laboratorio en San Joaquín. 

13. Desarrollo de fundamentos de operación de cosecha de microalgas especificadas por 

AlgaeFuels. 

14. Desarrollo de diseños experimentales para los sistemas de cosecha de microalgas a ser 

ensayados. 

15. Estudio experimental con sistemas de cosecha seleccionados por AlgaeFuels. 

16. Desarrollo de propuestas tecnológicas avanzadas. 

17. Establecimiento de sistemas, procesos, o procedimientos de cosecha susceptibles de 

ser protegidos mediante patentamiento. 

18. Estudio de elementos de escalamiento de procesos aplicables a sistemas de cosecha 

de microalgas. 

19. Selección de criterios o técnicas de escalamiento de procesos aplicables a sistemas de 

cosecha de microalgas. 

20. Generación de informe consensuado de antecedentes cinéticos previos. 

21. Diseño  experimental  para  la  ratificación  cinética  del  crecimiento  de microalgas  en 

sistemas de cultivo. 

22. Cruzamiento entre elementos cinéticos de  los sistemas de cultivo de microalgas y  los 

elementos  de  escalamiento  (además  de  capacidad)  de  sistemas  de  cosecha  de 

microalgas seleccionadas. 

EXTRACCIÓN DE ACEITE DE MICROALGAS 

1. Compilación de antecedentes de ensayos previos de Bioscan. 

2. Generación  de  informe  consensuado  de  antecedentes  de  desarrollos  previos  de 

Bioscan. 

3. Revisión bibliográfica en bases de datos científicas  respecto de extracción de  lípidos  

de microalgas. 

4. Revisión del estado del arte en bases de datos de patentes internacionales. 

5. Revisión de solicitudes y patentes nacionales en el Instituto de Propiedad Industrial. 

6. Generación de informe del estado del arte y cruzamiento con desarrollos preliminares. 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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7. Caracterización de tecnologías disponibles para  la extracción de  lípidos de microalgas 

desde medios acuosos. 

8. Selección de tecnologías factibles para su aplicación en las instalaciones de AlgaeFuels 

según alcances y restricciones del negocio productivo. 

9. Compra (si factibilidad técnica lo confirma) de equipamiento de disrupción ultrasónico 

10. Desarrollo  de  fundamentos  de  operación  de  extracción  de  lípidos  de  microalgas 

especificadas por AlgaeFuels. 

11. Desarrollo de diseños experimentales para los sistemas de cosecha de microalgas a ser 

ensayados. 

12. Estudio  experimental  con  sistemas  de  extracción  de  aceites  seleccionados  por 

AlgaeFuels. 

13. Desarrollo de propuestas tecnológicas avanzadas. 

14. Estudio de elementos de escalamiento de procesos aplicables a sistemas de extracción 

de aceites de  microalgas. 

15. Cruzamiento entre elementos cinéticos de  los sistemas de cultivo de microalgas y  los 

elementos  de  escalamiento  (además  de  capacidad)  de  sistemas  de  extracción  de 

lípidos de microalgas seleccionadas. 

 

SubProyecto 4: Caracterización de cepas de microalgas marinas y de agua dulce para  la 

producción  de  biodiesel  y  compuestos  de  alto  valor  agregado  a  escala  de  laboratorio. 

Coejecutor: Universidad de Concepción, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, 

Departamento de Botánica. 

Director del SubProyecto. Dra. Patricia Gómez 

 

1. Cepario AlgaeFuels. 

Recepción  y  mantención  de  cepario  AlgaeFuels.  El  año  2012  se  recibieron  26  cepas 

pertenecientes a AlgaeFuels,  las cuales  se han mantenido en  la Colección de Cultivo de 

Microalgas de la Universidad de Concepción (CCM‐UdeC).  

Muestreo:   para ampliar el número de cepas de AlgaeFuels se realizó un muestreo en  la 

zona norte y centro de Chile. 

Aislamiento y generación de cultivos unialgales: producto de  los muestreos realizados se 

incorporaron 45 cepas nuevas al cepario de AlgaeFuels, de ellas 10 cepas fueron evaluadas 

en cuanto a su potencial biotecnológico. 

Se recopiló, resumidamente y a la forma de fichas, la información disponible de todas las 

cepas de microalgas de propiedad del Consorcio AlgaeFuels S.A.   Se generó un catálogo 

fotográfico que se imprimió en papel de alta calidad. 

2. Prospección de potencial biotecnológico de cepas:  AlgaeFuels y CCM‐UdeC: 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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Durante el desarrollo del proyecto se evaluaron 8 cepas pertenecientes a la Colección de 

Cultivo de Microalgas de  la UdeC  (CCM‐UdeC)  y  14  cepas de propiedad de AlgaeFuels. 

Todas  estas  cepas    fueron  evaluadas,  en  cuanto  a  su  crecimiento,  contenido  de 

metabolitos  (pigmentos,  lípidos  y  proteínas  totales)  y  perfil  de  ácidos  grasos,  al  ser 

cultivadas bajo distintas condiciones de cultivo. Se evaluó el efecto de la modificación de 

las concentraciones y fuentes de nitrógeno, mediante incorporación de fuentes orgánicas 

de carbono e  inyectando CO2. En cada caso se determinó  la mejor condición de cultivo, 

para cada cepa en particular. 

3. Mejoramiento genético de cepas. 

Se  estandarizaron  protocolos  de mutagénesis  al  azar‐selección,  para  las  cepas  P10C15, 

perteneciente a AlgaeFuels, con el objetivo de incrementar su contenido de lípidos, y  para 

la cepa CA‐8, de propiedad de CCM‐UdeC, para  incrementar su contenido de proteínas y 

pigmentos ficobilínicos. 

Tras  la  aplicación  de  los  protocolos  se  generaron  8  mutantes  de  la  cepa  CA‐8  y  18 

mutantes de la cepa P10C15. 

4. Escalamiento cepas seleccionadas. 

Las cepas que presentaron mayor potencial biotecnológico fueron evaluadas en cuanto a 

su  capacidad  de  crecimiento,  contenido  de metabolitos  (pigmentos,  lípidos  y  proteínas 

totales)  y  perfil  de  ácidos  grasos,  al  ser  cultivadas  en  distintos  sistemas  de  cultivo 

intermedio:  fotobiorreactores (planos, tubulares y cilíndricos) y raceways. 

5. Generación de productos con potencial comercial. 

Se  identificó potencial  comercial para  la  formulación de diversos productos  a partir de 

varias  de  las  cepas  estudiadas,  los  cuales  fueron  elaborados  hasta  distintos  niveles  de 

procesamiento. Ejemplo: Alimento peletizado rico en proteínas y ácidos grasos esenciales, 

extractos  de  pigmentos  con  alto  grado  de  pureza,  cápsulas  ricas  en metabolitos  con 

propiedades nutracéuticas. 

6. Planta Piloto de Investigación Microalgal. 

Gracias a la vasta experiencia de FICOLAB en investigación microalgal, su equipamiento e 

infraestructura, sumado al financiamiento aportado por AlgaeFuels para la realización del 

presente proyecto,  se  logró  implementar una Planta Piloto de  Investigación Microalgal, 

donde  se  abarcan  distintas  escalas  volumétricas  (1L  a  700L)  en  variados  sistemas  de 

cultivo,  tanto  cerrados  (FBRs  planos,  cilíndricos  y  tubulares)  como  abiertos  (raceways). 

Además, la biomasa generada es analizada en cuanto a sus metabolitos, determinando así 

su  potencial  biotecnológico,  siendo  incluso  procesada  para  generación  de  diversos 

prototipos de productos con potencial comercial. 

 

SubProyecto 5: Producción de biomasa microalgal en dos plantas pilotos con  superficie 

productiva de 1 Ha, en el norte de Chile.  

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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Coejecutor: AlgaeFuels S.A. 

Director SubProyecto: Dra. Agnes Cadavid 

 

1. Implementación de Planta Piloto 1 E‐CL (Para desarrollar Actividades de I+D): Ubicada 

en Central Termoeléctrica E‐CL, Mejillones, Antofagasta, con una superficie de 0.75 Ha. 

En esta Planta, se están cultivando microalgas para  la producción de biocombustibles, 

que crecen en agua de mar y con CO2 proveniente de los gases exhaustos de las plantas 

de  carbón  CTA‐CTH.    Actualmente,  se  cuenta  con  una  superficie  productiva 

implementada  de  0.02  Ha,  formada  por:  2  Fotobiorreactores  de  100  L  c/u,  2 

Fotobiorreactores de 300 L c/u, 2 Piscinas  tipo Raceway de 740 L c/u, 2 Piscinas  tipo 

Raceway de 3 m3 c/u. y 2 Piscinas tipo Raceway de 10 m3 c/u. En estos momentos se 

está  en  proceso  de  licitación  para  la  implementación  de:  2  módulos  de 

Fotobiorreactores GWP de 8 m3 c/u, 2 Piscinas tipo Raceway de 70 m3 c/u. y 2 Piscinas 

tipo  Raceway  de  200  m3  c/u.  La  planta  cuenta  con  sistema  de  cosecha  mediante 

centrifugación  (Centrífuga Westfalia  2 m3/h  en  arriendo  y  para  compra  de  7 m3/h), 

sistema de  secado usando un horno  con  capacidad de  secada para 5 Kg de biomasa 

húmeda, planta de producción de biodiesel con capacidad de 200 L/día.  

2. Implementación Planta Piloto 2  El Carmelo: Ubicada en  La Tirana,  Iquique,  con una 

superficie de 0.5 Ha. En esta Planta, se están cultivando microalgas para la producción 

de  proteínas  y  biofertilizantes,  que  crecen  en  agua  dulce  y  con  CO2  proveniente  de 

balones. Para el escalamiento de los cultivos, se implementaron los siguientes sistemas 

de producción basados en: 2 módulos de Fotobiorreactores GWP de 4 m3 c/u, Piscinas 

tipo Raceway: 2 Piscinas de 40 m3 c/u, 3 Piscinas de 80 m3 c/u. La planta cuenta con 

sistema de cosecha mediante centrifugación (Centrífuga Westfalia 40 m3/h), sistema de 

secado usando spray dry. 

3. Tecnología  de  captura  e  inyección  de  CO2    proveniente  de  la  chimenea  de  Planta 

Termoeléctrica E‐Cl, Mejillones, en cultivos de microalgas destinados a la producción de 

biodiesel. 

4. Propuesta  técnica  (Incluye Planos e  Ingeniería de Detalles)  y  llamado  a  licitación del 

proyecto para  la construcción de  la Planta Piloto 1 E‐CL, Mejillones con una superficie 

de  0,7 Ha,  para  el  escalamiento  del  cultivo  de microalgas. Dependiendo  del  tipo  de 

microalga a escalar, se esperan productividades entre 0,5 – 1 Toneladas al mes. 

5. Carta de Pertinencia al Servicio de Evaluación Ambiental, Región de Antofagasta, para 

realizar escalamiento del cultivo de microalgas, con una superficie de 0,7 Ha, en Planta 

Piloto 1 E‐CL en Planta Termoeléctrica E‐CL, Mejillones, Antofagasta.  

6. Protocolos para el Cultivo masivo in vitro, de 3 cepas de microalgas marinas, altamente 

productoras de lípidos destinadas a la producción de biodiesel, en Planta Piloto 1 E‐CL 

ubicada en Planta Termoeléctrica E‐CL, Mejillones, Antofagasta. 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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1. Optimización de parámetros de crecimiento y protocolos de trabajo, para incrementar 

producción de biomasa microalgal y generación de ácidos grasos, con inyección de CO2 

proveniente  de  la  chimenea  de  la  Unidad  CTA  de  la  Planta  Termoeléctrica  E‐CL, 

Mejillones,  de  3  cepas  de  microalgas  marinas,  para  biocombustible,  en  2 

Fotobiorreactores de 100 L c/u, 2 Fotobiorreactores de 500 L c/u, 2 Piscinas de 3 m3 c/u 

y 2 Piscinas de 10 m3 c/u. 

2. Evaluación de la producción de biomasa microalgal de una cepa de microalaga marina 

para  biocombustible,  en  piscinas  tipo  raceway  de  10  m3  y  40  m3,  en  una  Planta 

Industrial: Solarium La Huayca, Iquique. 

3. Producción  de  183  L  de  Diesel  sintético  mediante  proceso  de  depolimerización 

catalítica realizada a baja temperatura y a baja presión, en Planta Piloto en Alemania, a 

partir de 600 Kg de biomasa de microalga. En estos momentos, se está evaluando  la 

calidad del diesel generado tanto en su análisis químico como en prueba en motores. 

4. Protocolos de rompimiento celular mediante actividad enzimática, homogenizador de 

alta presión y molino de bolas, para  la extracción de aceites en una cepa marina para 

producción de biodiesel y una cepa de agua dulce para  la producción de metabolitos 

secundarios. 

5. Protocolo para tratamiento post‐cosecha para 2 cepas marinas productoras de lípidos, 

incluyendo lavado de la biomasa para remoción de sales, congelamiento de la biomasa 

previo al análisis y forma de secado de la biomasa (liofilización vs secado en estufa), sin 

afectar la calidad bioquímica de la biomasa microalgal de las cepas. 

6. Extracción  de  aceite mediante  pirólisis,  depolimerización  catalítica  realizada  a  baja 

temperatura  y  a  baja  presión  y  métodos  químicos  convencionales,  Cuantificación 

porcentaje de  lípidos  totales, Separación mediante Cromatografía en Columna de  las 

diferentes  fracciones  lipídicas,  Cromatografía  de  gases,  para  3  cepas  de microalgas 

marinas. 

7. Instalación  y puesta en marcha de planta piloto para  la producción de biodiesel  con 

capacidad de procesamiento de 200L/día.  

8. Implementación  y puesta en marcha de Centrífuga de Westfalia, para el proceso de 

cosecha microalgal.  Evaluación  del  posible  uso  de  la misma,  para  ser  usada  en  el 

escalamiento del cultivo de microalgas, con una superficie productiva de 3146 m2. 

9. Implementación y puesta en marcha de Horno de Secado de Microalgas con capacidad 

de secado de 80 Kg de biomasa húmeda. 

10. Protocolos para el Cultivo masivo  in vitro, de 1 cepa de microalga de agua dulce, 

para  la producción de proteínas, en Planta Piloto 2 El Carmelo, ubicada en La Tirana, 

Iquique. 

11. Optimización  de  parámetros  de  crecimiento  y  protocolos  de  trabajo,  para 

incrementar producción de biomasa microalgal y generación de proteínas, de 1 cepa de 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

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microalga marina, en 2 módulos de  Fotobiorreactores de 192 m2  c/u  y Piscinas  tipo 

Raceway de 40 m3 c/u, en Planta Piloto 2 El Carmelo, La Tirana, Iquique. 

 

DESARROLLO DE CAPACIDADES HUMANAS:  

 

SubProyecto Nº 2: Caracterización genética, fisiológica y molecular de microalgas para la 

producción de biocombustibles.  

Coejecutor: Pontificia Universidad Católica de Chile, Facultad de Ciencias Biológicas 

Director SubProyecto: Dr. Patricio Arce 

Tesis de pre y post grado desarrolladas, indicar nombre de la persona que realizó 

la tesis y un breve resumen de la misma. 

 

Dra. Daniela Fuentes Flores:  Investigadora posdoctoral en el  laboratorio del Dr. Patricio Arce,   a 

cargo  de  las    actividades  1  y  2  presentadas  hasta  agosto  de  2012.  Fue  la  responsable  de 

implementar  los sistemas de cultivo de microalgas provenientes de AlgaeFuels en el  laboratorio, 

así como de  las caracterizaciones genéticas (genotipificaciones) y fenotípicas (microscopías) de  la 

colección de microalgas.  

Carla Merino. Licenciada en Ciencias biológicas,   “Establecimiento sistema de transformación en 

microalgas”.  Seminario de investigación BIO‐296. Facultad de Ciencias Biológicas, PUC. 

Fernanda Erpel Miranda: Estudiante de  la carrera de Bioquímica realizando tesis "Determinación 

de condiciones de cultivo e identificación de Algas del norte de Chile". 

El  fitato  (myo‐inositol  hexaquisfosfato)  es  un  compuesto  presente  en  los  granos  de  cereales, 

semillas de oleaginosas y otros productos utilizados en alimentación animal, comprendiendo hasta 

el  80%  del  contenido  de  fósforo  total  de  éstos.  Es  pobremente  digerido  por  animales 

monogástricos, tales como aves, cerdos y peces, ya que carecen de la enzima hidrolítica fitasa, por 

lo  que  es  considerado  un  compuesto  nutricionalmente  inactivo  desde  el  punto  de  vista  de  la 

biodisponibilidad de fosfato. Adicionalmente, el fitato se considera un anti‐nutritiente, debido a su 

acción quelante sobre importantes minerales de la dieta (calcio, magnesio, hierro y zinc), y sobre 

algunos aminoácidos esenciales. En consecuencia, es necesario suplementar  la dieta de animales 

monogástricos  con  fosfatos  inorgánicos  biodisponibles,  tales  como  fosfato  dicálcico,  y  con 

preparaciones  de  minerales  y  aminoácidos  para  lograr  su  óptimo  crecimiento.  La  tradicional 

práctica  de  la  industria  ganadera  de  añadir  suplementos  de  fosfato  a  los  alimentos  de  aves  y 

cerdos, ha sido nutricionalmente exitosa, pero ambientalmente dañina. Como consecuencia de su 

escurrimiento  hacia  ríos  y  arroyos,  el  exceso  de  fosfato  presente  en  los  excrementos  de  los 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

8 

animales ha contribuido a  la eutrofización del suelo y  las aguas, causando  la muerte de animales 

acuáticos, y al aumento de gases invernadero. Para sobrepasar este problema medioambiental, y 

al  mismo  tiempo  el  problema  nutricional,  actualmente  la  industria  ganadera  añade  fitasas 

exógenas a  la dieta de  los animales, con el objetivo de  inducir  la  liberación de  fosfato desde el 

fitato en su tracto digestivo, habiéndose reportado la reducción de fósforo fecal en hasta un 60%. 

Sin  embargo,  se  sabe  que  esta  práctica  incrementa  los  costos  de  producción.  En  este  estudio 

desarrollamos una microalga  transgénica que expresa una  fitasa  fúngica  apta para  ser utilizada 

directamente como suplemento alimenticio en animales monogástricos. Las microalgas poseen un 

alto valor nutritivo, son  inocuas para su consumo y corresponden a un sistema económicamente 

viable  para  la  producción  de  proteínas  recombinantes. Nuestra microalga  productora  de  fitasa 

evita  los  procesos  de  purificación  de  la  enzima,  disminuyendo  los  costos  de  producción.  En 

concreto, expresamos una versión optimizada en codones de  la fitasa PhyA E228K de Aspergillus 

niger  ‐PhyAF de mayor rendimiento a pH estomacal de animales monogástricos, en  la microalga 

modelo  Chlamydomonas  reinhardtii.  Con  este  objetivo  diseñamos  construcciones  para  la 

expresión del gen phyAFven el núcleo y el cloroplasto de la microalga, y empleamos un protocolo 

de  transformación  por  biobalística  que  estandarizamos  en  el  laboratorio.  De  esta  manera, 

obtuvimos una serie de  líneas establemente transformadas con el gen de fitasa. Altos niveles de 

expresión  de  phyAF  fueron  detectados  en  varios  transformantes,  detectándose  actividad  fitasa 

significativa en una  línea. Esta  línea de alga productora de fitasa contiene 5 unidades de enzima 

por  gramo de materia  seca  a pH 3,5  y 37  º C.  Sin embargo, queda pendiente  la  realización de 

estudios in vivo que prueben la eficacia de nuestra microalga productora de fitasa en el aumento 

de  la  disponibilidad  de  fosfato  desde  la  dieta  de  animales monogástricos,  y  en  la  consecuente 

reducción de la liberación de fósforo fecal al medio ambiente. 

Dra. Katia Soto Liebe:  Investigadora posdoctoral en el  laboratorio de  la Dra. Mónica Vásquez, a 

cargo de la actividad 3. La investigadora realizó sus actividades postdoctoral en la implementación 

de cultivos de microalgas a escala de laboratorio. Además, implementó protocolos para análisis de 

pigmentos y realizó las gestiones y analizó los datos de las primeras mediciones de ácidos grasos. 

Estuvo  a  cargo  del  trabajo  de  tesis  de  la  estudiante  Cristal  Salcedo,  donde  se  realizaron  las 

primeras caracterizaciones de la comunidad bacteriana acompañante.  

Cristal  Salcedo  Falcón:  Estudiante  de  la  Licenciatura  en  Biotecnología  con  Mención  en 

Investigación  y  Gestión  Tecnológica  de  la  universidad  Santo  Tomás.  Realizó  parte  de  la  tesis 

“Caracterización de microalgas con potencial aplicación biotecnológica” en el laboratorio de la Dra. 

Mónica  Vásquez,  periodo  en  el  que  trabajo  en  el  escalamiento  de  cultivos  de  microalgas, 

implementó  los  sistemas  de  cultivo  con  aireación  y  llevo  a  cabo  la  primera  caracterización  de 

bacterias  acompañantes  realizadas  durante  este  proyecto.  Por  motivos  personales,  la 

investigadora no pudo finalizar su trabajo de tesis.  

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

9 

Roy Mackenzie: Investigador postdoctoral desde noviembre de 2014. 

En  el  marco  del  proyecto  biocombustibles,  el  Dr.  Mackenzie  realiza  actividades  de 

búsqueda  de metabolitos  secundarios  de  interés  agronómico  en  las microalgas  que  se 

utilizan para el desarrollo de biocombustibles. En este contexto, el Dr. Mackenzie utiliza 

extractos  de  microalgas  para  realizar  ensayos  de  crecimiento  vegetal  sobre  plantas 

modelo (Arabidposis thaliana) y de interés comercial (Licopersicum esculentum y Lactuca 

sativa)  para  dar  solución  a  diferentes  problemáticas  agrícolas.  Dado  el  alto  contenido 

nutricional de  los cultivos de microalgas, el Dr. Mackenzie ha concentrado sus esfuerzos 

en  la  postulación  a  proyectos  que  le  permitan  desarrollar  fertilizantes  orgánicos  y 

bioestimulantes  basados  en microalgas,  y  en  el  uso  de  consorcios microbianos  para  el 

mejoramiento de suelos degradados por contaminación o cultivos intensivos. 

 

Marta Blanco: Tesista de bioquímica de  la Pontificia Universidad Católica de Chile con  la 

tesis  “Caracterización  de  genes  involucrados  en  la  biosíntesis  de  ácidos  grasos  en  el 

género Nannochloropsis”.  

Microalgas del género Nannochloropsis son excelentes candidatas para  la producción de 

biodiesel.  Éstas  pueden  lograr  producir  hasta  un  50‐70%  de  su  peso  seco  como 

triacilglicéridos, materia  prima  para  la  producción  de  biodiesel.  Sin  embargo,  este  alto 

nivel de lípidos solo se logra mediante la privación de nutrientes como el nitrógeno, lo que 

conlleva a una  inhibición del crecimiento de  los cultivos. La  finalidad de esta  tesis es  la 

obtención de líneas sobre expresoras de Nannochloropsis oceanica de genes involucrados 

en la producción de ácidos grasos. Esta tesis tiene como finalidad atacar esta externalidad 

negativa asociada a  la  limitación de nutrientes, mediante  la  sobre expresión de un gen 

involucrado  en  la  producción  de  ácidos  grasos  (constituyentes  esenciales  de  los 

triacilglicéridos).  Entre  las  líneas  obtenidas  tenemos  una  línea  sobre‐expresora  del  gen 

NoKAS3,  involucrado  en  la  formación  de  ácidos  grasos  de  16  carbonos,  los  cuales  son 

necesarios para la producción de lípidos neutros necesarios para la obtención de biodiesel. 

Hemos podido determinar a nivel de laboratorio que esta cepa es capaz de producir una 

mayor  cantidad  de  lípidos  en  condiciones  de  nutrientes  normales,  sin  afectar  el 

crecimiento de los cultivos. 

 

Valentina Veloso Jiménez: Tesista de carrera la Ingeniería en Biotecnología Molecular de 

la Universidad de Chile  con  la  tesis  “Uso de Arthrospira maxima  como  fertilizante para 

plantas de interés económico en Chile”.  

Las  cianobacterias  o  algas  verde  azuladas  son  un  grupo  de  bacterias  que  realizan 

fotosíntesis oxigénica, es decir, utilizan la luz solar y el dióxido de carbono para sintetizar 

materia  orgánica,  generando  también  oxígeno  atmosférico.  Estas  bacterias  se  pueden 

encontrar naturalmente en lagos, lagunas, humedales y ríos y juegan un papel importante 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

10 

dentro  de  los  ciclos  biogeoquímicos.  Una  de  estas  cianobacterias,  Arthrospira maxima 

(comúnmente  conocida  como  Spirulina)  ha  sido  una  de  las  más  estudiadas  y 

comercializadas a  lo  largo de  los años. Tiene un alto contenido de proteínas (50‐70% del 

peso  seco)  y  ha  sido  ampliamente  utilizada  como  suplemento  alimenticio  animal  y 

humano, como anticancerígeno, antioxidante, en  la  industria farmacéutica y cosmética y 

como biofertilizante, entre otros. Por otra parte, los nutrientes son fundamentales para el 

crecimiento de las plantas y se adicionan a los cultivos a través de los fertilizantes. Pero el 

uso de fertilizantes químicos está directamente relacionado a contaminación de agua, aire 

y tierra, además de la eutroficación  y otros problemas ambientales. Es por lo anterior que 

ha habido un  interés creciente por el uso de fertilizantes biológicos que no causen estos 

problemas. Dentro de  las ventajas de su uso, se encuentra que mantienen  la fertilidad y 

sustentabilidad  del  suelo  a  largo  plazo  mediante  la  movilización  de  macro  y 

micronutrientes, mediante  la  liberación de  sustancias que  regulan el  crecimiento de  las 

plantas, otorgan protección  frente a enfermedades y ayudan en  la biodegradación de  la 

materia orgánica en el suelo, entre otros. Dado  lo anterior, este proyecto plantea el uso 

de Arthrospira maxima como biofertilizante, ya que dado su alto contenido de nitrógeno, 

junto a  los efectos mencionados anteriormente, mejoraría de manera significativa rasgos 

de interés agronómico en cultivos. 

 

Congresos nacionales, internacionales: indicar nombre de la persona que asistió, 

fecha, lugar  y un breve resumen del trabajo presentado. 

 

Nombre: Dra. Mónica Vásquez:  

Eventos:  

ISPP 2012: 14th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes. Porto, Portugal. 

Asistencia  a  simposio  enfocado  en  avances  sobre  investigación  en  microorganismos 

procariontes  fototróficos para establecimiento de  colaboraciones  con grupos  líderes en 

investigación en microalgas. 

 

ISME14  ‐The  Power  of  The  Small:  14th  International  Symposium  on Microbial  Ecology. 

Copenhagen,  Dinamarca.  Participación  en  el  simposio  realizado  en  Dinamarca  para 

vinculación con investigadores que desarrollan investigación en ecología de microalgas. 

 

XXXIV Congreso Chileno de Microbiología, Valdivia 2012. Participación en  reunión anual 

de la Sociedad Chilena de Microbiología para actualizarse sobre los aportes de diferentes 

grupos de investigación nacionales en modelos de estudio de microalgas. 

 

Nombre: Dr. Franko Restovic 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

11 

Evento: VII Reunión de Biología Vegetal, Pucón 2012. 

Título:  TECHNOLOGICAL CONSORTIUM: BIOFUEL PRODUCTION BASED ON MICROALGAE 

FOUND  IN  THE  NORTH  OF  CHILE.  Franko  Restovic,  Daniela  Fuentes,  Katia  Soto,  Sara 

Quesney, Mónica Vásquez & Patricio Arce. 

Resumen:  The  use  of  petroleum‐based  fuels  is  recognized  as  unsustainable  due  to 

depletion of its sources and accumulation of carbon dioxide in the environment. Biodiesel 

(monoalkyl  esters)  has  risen  as  an  excellent  alternative  fuel,  obtained  by  the 

transesterification  of  triglyceride  oil with monohydric  alcohols. Nowadays, most  of  the 

biodiesel worldwide produced is derived mostly from soy or palm cultures. However, new 

problems arise as  these  crops are  starting  to  compete  for arable  land with  food  crops. 

Therefore, new sources for biodiesel production are required, and is in this matter where 

microalgae offer a great potential. They can produce over 30 and 200 times the amount of 

oil  per  acre  than  palms  and  soybeans,  respectively.  They  have  relatively  high 

photosynthetic conversion efficiencies and have greater productivities than land plants, as 

some microalgae have doubling times of a few hours. Additionally, they do not compete 

for the resources necessary for agricultural food yield, making these organisms excellent 

candidates  for biodiesel production. Our  consortium  is  focused on  incorporating a new 

renewable biofuel, such as microalgae‐based biodiesel, into the Chilean energetic matrix. 

Our efforts  are directed  into  the  identification of native microalgae  strains  suitable  for 

biodiesel  production.  Here  we  present  our  progress  on  the  genetic,  molecular  and 

physiological characterization of  some  isolated  strains. Our goal  is  to produce high‐lipid 

content microalgae biomass in order to obtain oil suitable for biodiesel production along 

with other commercially relevant sub‐products. Consorcio Algaefuels‐PUC 09CTEI 6861‐02. 

Pasantías / Giras Tecnológicas:  indicar nombre de  la persona que asistió,  fecha, 

lugar y un breve resumen del trabajo realizado: 

 

Nombre: Dr. Patricio Arce 

 

Actividades:  

Visita  al  Centro  Interdisciplinario  de  Investigación  Para  el  Desarrollo  Integral  Regional 

Sinaloa,  Sinaloa‐Colima.  17/7/13  al  26/7/13.  Actividad  vinculada  con  el  desarrollo  de 

metodologías de utilidad para este proyecto.  

Visita  a  Algaefuels.  Abril  de  2015.  Actividad  destinada  a  la  planificación  de  acciones 

pertinentes con el proyecto.  

Viáticos  viajes  a Granja  experimental  en  Curacaví,  RM.  Implementación  de  laboratorio 

destinado al cultivo de microalgas para experimentación relacionada con este proyecto. 

 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

12 

Nombre: Dr. Roy Mackenzie 

Actividad: Recolección de muestras en Puerto Montt. 12/4/2015 al 16/4/2015. 

Resumen: En el marco del proyecto Biocombustibles, se realizó una visita a  la  terma de 

Porcelana (Península de Huequi, Comuna de Chaitén, X región de Los Lagos) con asistencia 

de  la  Fundación  Huinay,  para  obtener muestras  de  tapetes microbianos  termales.  Las 

cianobacterias termófilas de Porcelana tienen una temperatura de crecimiento óptimo en 

un rango de 45 a 55º C, por lo cual tienen menor probabilidad de contaminación con otros 

microorganismos,  facilitando  su  manejo  en  grandes  volúmenes.  Esta  característica 

representa una ventaja para el uso de cianobacterias termófilas como potencial fuente de 

elicitores para uso en agricultura. 

 

SubProyecto 3: Estudio de sistemas de cosecha de microalgas y sistemas de extracción de 

aceites de microalgas.Coejecutor: Pontificia universidad Católica de Chile, Facultad de Ingeniería 

Director SubProyecto: Dr. César Sáez 

 

Tesis de pre y post grado desarrolladas, indicar nombre de la persona que realizó la tesis 

y un breve resumen de la misma: 

 

1. Nombre: Margarita Godoy. 

Título de la Tesis: "Esterificación in‐situ de aceite de microalgas."  

Tesis  de Doctorado. 

Resumen:  Se  estudió  la  esterificación  directa  de  la  microalga  Isochrysis  galbana.  La 

microalga  fue  adquirida  en  el  Laboratorio  Ficolab  en  la Universidad  de  Concepción.  La 

hipótesis  considera  la  reducción  energética  del  proceso  de  producción  de  biodiesel  de 

aceite  de microalgas  empleando  la  célula  completa  en  lugar  de  realizar  los  procesos 

convencionales  de  desaguado  y  extracción  de  lípidos,  previo  al  proceso  tradicional  de 

transesterificación. Los ensayos realizados hasta ahora mostraron que el parámetro más 

influyente  es  la  agitación,  con  una  diferencia  del  7%  respecto  del  proceso  sin  agitar, 

seguido por la concentración de alcohol (3: 1) y la temperatura. Los ensayos se realizaron 

entre 45ºC y 60ºC.  

2. Nombre: Germán Colque. 

Título de la Tesis: "Estudio del efecto de auxinas, giberelinas y oxilipinas en la velocidad de 

crecimiento y acumulación de biomasa en microalgas".  

Tesis de Magíster.                                      

Resumen:    Microalgas    (chlorophyta,    rhodophyta    y    charophyta)    comparten    un  

antepasado  común  con  las plantas superiores, sin embargo a lo largo de los años se ha 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

13 

visto que algunas de las señales moleculares que se pensaban eran exclusivas para plantas 

también  se  encuentras  en  organismos  que  se  encuentran  más  abajo  en  la  cadena 

evolutiva como bacterias y microalgas. Algunas de estas    señales   moleculares    son    las  

fitohormonas,    estos    compuestos    pueden    producir    grandes  efectos  a  bajas 

concentraciones, sin embargo aún no se conoce con certeza cuál es el rol de estas señales 

en las microalgas. Recientes investigaciones apuntan a que microalgas podrían responder 

en presencia de bajas concentraciones de fitohormonas a un aumento en la biomasa total 

o  en  el  aumento  de  la  velocidad  de  crecimiento.  El  presente  trabajo  mostrará  el 

comportamiento  que  presenta  la  microalga  Isochrysis  galbana  en  presencia  de 

concentraciones sobre 3,73x10‐6 M de giberelinas,  1,9x10‐6 M de ácido 3‐indole acético y 

1,9x10‐7  M  de  ácido  jazmonico.  

3. Nombre: Katherine Rojas. 

Título de la Tesis: "Fotobioproducción de hidrógeno con Rhodobacter sphaeroides”. 

Tesis de Magíster. 

Resumen: La bacteria púrpura Rhodobacter  sphaeroides es uno de  los microorganismos 

con  las  mejores  características  para  el  estudio  de  la  bioproducción  fotosintética  de 

hidrógeno molecular (H2). R. sphaeroides contiene pigmentos fotosintéticos que absorben 

luz en el rango de espectro visible (375, 450, 482, 514 y 590 nm) y en el infrarrojo (805 y 

860 nm). Sin embargo,  la absorción en el espectro visible no tiene un efecto significativo 

en la producción de H2. Se han estudiado varios parámetros fotosintéticos relacionados a 

la fotobioproducción de H2 por R. sphaeroides, sin embargo, no se han utilizado fuentes 

de luz de longitud de onda acotada, tal como los LEDs, que emitan en el rango infrarrojo. 

Los  LEDs  tienen un espectro de emisión angosto, de entre 20 a 30 nm,  lo que permite 

estimular en forma precisa el aparato fotosintético de estos  microorganismos, evitando la 

pérdida  de  energía  por  las  longitudes  de  onda  que  no  son  absorbidas  por  la  bacteria. 

Además,  los  LEDs  presentan  ventajas  adicionales;  a  saber,  mayor  vida  útil,  menor 

generación  de  calor  y  una mayor  eficiencia  de  conversión  de  energía  eléctrica  a  luz. 

Proponemos la utilización de LEDs infrarrojos para la producción de H2 con el objetivo de 

disminuir por una parte,  la pérdida de energía  lumínica y por otra, disminuir el gasto de 

energía eléctrica, como estrategias para la aumentar la eficiencia en conversión de energía 

eléctrica a H2. Como  resultado de  la  investigación obtuvimos valores de eficiencia en  la 

conversión  de  energía  cuatro  veces mayor  que  la máxima  reportada.  Sin  embargo,  es 

posible  mejorar  aún  más  los  resultados:  aumentando  la  tasa  de  crecimiento,  de 

acumulación y tasa de producción de H2, como también de eficiencia en la conversión de 

luz con estrategias similares y también complementarias a la estudiada acá. 

SubProyecto 4: Caracterización de cepas de microalgas marinas y de agua dulce para  la 

producción  de  biodiesel  y  compuestos  de  alto  valor  agregado  a  escala  de  laboratorio. 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

14 

Coejecutor: Universidad de Concepción, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, 

Departamento de Botánica. 

Director del SubProyecto. Dra. Patricia Gómez 

 

Tesis de pre y post grado desarrolladas, indicar nombre de la persona que realizó 

la tesis y un breve resumen de la misma: 

 

 

1. Nombre: Andrea Osses 

Carrera: Ingeniería en Biotecnología Marina y Acuicultura (2012) 

Título de la Tesis: “Estudio comparativo de la producción de astaxantina en dos cepas de 

Haematococcus pluvialis  (Chlorophyta) provenientes del territorio Antártico chileno y de 

la Región del Bío‐Bío” 

Año de ejecución: 2012 

Profesor guía: Dra. Patricia Gómez 

Resumen: Los pigmentos carotenoides son los que otorgan la coloración amarilla, naranja 

y  roja  a  los  organismos  vegetales  y  animales.  Dentro  de  este  grupo  se  destaca  el 

cetocarotenoide    astaxantina,  el  cual  posee  como  característica  principal  su  alto  poder 

antioxidante. Este carotenoide se puede obtener de manera sintética o natural. Dentro de 

los productores naturales se destaca la microalga Haematococcus pluvialis, la que acumula 

grandes cantidades de este pigmento (entre 3‐5% de su peso seco). En el presente trabajo 

se comparó la capacidad carotenogénica de dos cepas de H.pluvialis: una proveniente de 

la Antártica chilena (CCM‐UdeC043) y la otra de Concepción (CCM‐UdeC021). Se evaluaron 

parámetros de crecimiento tales como: densidad celular, tasa de crecimiento y peso seco. 

De manera  paralela  se  realizó  extracción  y  cuantificación  de  carotenoides  totales  y  de 

lípidos  totales.  Por  último,  se  llevó  a  cabo  un  análisis  de  HPLC  para  determinar  la 

composición de pigmentos de  cada  cepa. A partir de  los parámetros de  crecimiento  se 

obtuvo que la cepa Antártica alcanzó los mayores valores para tasa de crecimiento,  peso 

seco y densidad celular. El contenido de carotenoides totales por volumen de cultivo para 

la cepa Antártica y la de Concepción fue 5,4 x103 y 3,7x103 (µg L‐1), respectivamente;  sin 

embargo  estos  resultados  no  fueron  estadísticamente  significativos.  El  contenido  de 

lípidos  totales  fue  22,9%  (cepa  Antártica)  y  15,6%,  (cepa  de  Concepción),  siendo  estas 

diferencias    estadísticamente  significativas  (p  <  0,05).  El  análisis  de  HPLC  mostró 

diferencias notables en la composición de pigmentos de ambas cepas, siendo la luteína el 

pigmento principal para la cepa Antártica con un 45,74%,  y la zeaxantina para la cepa de  

Concepción  con  un  86,10%  de  abundancia  respecto  al  total  de  los  carotenoides 

detectados.  Finalmente,  se  concluyó  que  no  existen  diferencias    en  la  capacidad 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

15 

carotenogénica de ambas  cepas, pero  sí en el  contenido de  lípidos  totales. También  se 

determinó  que,  a  pesar  de  que  los  cultivos  tenían  la misma  edad,  la  composición  de 

carotenoides fue notablemente diferente. 

2. Nombre: Nayadeth Ramírez 

Carrera: Ingeniería en Biotecnología Marina y Acuicultura (2012) 

Título de la Tesis: “Estudio de la producción de moléculas de interés biotecnológico de tres 

cepas de Cryptophyta aisladas desde ambientes costeros del sur de Chile” 

Año de ejecución: 2012 

Profesor guía: Dra. Patricia Gómez 

Resumen: Las microalgas marinas pueden ser utilizadas como una fuente de productos de 

alto valor agregado  (tales como pigmentos, polisacáridos, ácidos grasos y proteínas), así 

como alimento de animales y humanos. Dentro de los metabolitos de alto valor agregado 

extraíbles de  las microalgas están  los pigmentos  ficobilínicos, entre  los que se  incluye  la 

ficoeritrina,  un  pigmento  de  color  rojo,  hidrosoluble  con  un  amplio  mercado  en  la 

industria alimenticia y en  la de  los colorantes fluorescentes para técnicas de  laboratorio. 

Por otro lado, las microalgas se utilizan comúnmente en la acuicultura ya que son la base 

de  la cadena trófica. Son  imprescindibles para  la cría de moluscos bivalvos e  intervienen 

en el cultivo  larvario de peces y crustáceos, ya sea como alimento para  las presas vivas 

(rotíferos,  artemias  y  copépodos),  o  en  la mejora  de  los  parámetros  del  agua  de  los 

tanques.  Las  Criptófitas    son  un  grupo  de  microalgas  que    reúnen  una  serie  de 

características  que    son  de  interés  en  el mercado,  como  la  ausencia  de  pared  celular, 

pequeño  tamaño,  alto  contenido  de  proteínas,  ácidos  grasos  poliinsaturados  y 

acumulación de pigmentos    ficobilínicos. Para poder  aumentar  la producción de dichos 

metabolitos,  las últimas investigaciones de este grupo de microalgas se han enfocado en 

el  análisis  de  los  principales  parámetros  de  cultivo  que  afectan  de  forma  positiva  su 

composición  bioquímica.  Considerando  que  existen  antecedentes  que  respaldan  el 

potencial comercial de las criptófitas como alimento para la acuicultura y como fuente  del 

pigmento ficoeritrina, en el presente estudio se evaluó  la  influencia de  la sobreoferta de 

nitrógeno en el medio de cultivo en  la acumulación de proteínas totales,  lípidos totales, 

ácidos  grasos  poliinsaturados  (PUFAs)  y  ficoeritrina,  de  tres  cepas  de microalgas  de  la 

división Cryptophyta,   provenientes de ambientes costeros del sur de Chile. Para ello, se 

evaluaron parámetros de crecimiento,   proteínas totales,  lípidos totales, perfil de ácidos 

grasos y contenido de  ficoeritrina en  las  tres cepas, cultivadas en una concentración de 

nitrato normal y con sobreoferta de este nutriente (respecto al medio de cultivo Walne). 

Los resultados obtenidos señalan que el incremento en la oferta de nitrógeno en el medio 

de  cultivo  permite  aumentar  significativamente  el  contenido  de  proteínas  totales  y  de 

ficoeritrina en las cepas CSA 63 (35% proteínas y 11 mg/g de ficoeritrina)  y CSA 65 (32% 

proteínas y 4,6 mg/g de ficoeritrina). Así también, el incremento en la oferta de nitrógeno 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

16 

permitió aumentar significativamente el contenido de  lípidos totales en  las tres cepas en 

estudio   y el contenido de PUFAs en  las cepas CSA 63 y CSA 65, destacando el de DHA y 

EPA en la cepa CSA 63 (12% y 21,6%, respectivamente) . Se concluye que, de las tres cepas 

evaluadas,  la    cepa CSA 63 es  la más  adecuada para  ser utilizada  como  alimento en  la 

industria acuícola y como fuente del pigmento ficoeritrina.  

3. Nombre: Marco Carter. 

Carrera: Ingeniería en Biotecnología Marina y Acuicultura (2012) 

Título de la Tesis: “Evaluación del potencial biotecnológico para la producción de biodiesel 

de dos microalgas verdes: Dunaliella tertiolecta y Tetraselmis suecica”. 

Año de ejecución: 2012 

Profesor guía: Dra. Patricia Gómez 

Resumen: Las consecuencias de  los cambios climáticos, causados principalmente por  las 

emisiones de gases de tipo  invernadero, han traído evidentes   problemas ambientales a 

los distintos países del mundo. Uno de  los más grandes  contribuyentes a  la emisión de 

estos gases  son  los  combustibles  fósiles. Para  combatir esta problemática  surgieron  los 

llamados biocombustibles, producidos a partir de aceites extraídos de biomasa vegetal y 

cuya  obtención está basada en tecnologías emergentes que prometen una gran cantidad 

de combustible por área cultivada a bajos costos. El aceite proveniente de las microalgas 

ha aparecido en los últimos años como una fuente  potencial de biodiesel, gracias a que el 

contenido  de  lípidos  de  muchas  especies  supera  el  contenido  de  todas  las  especies 

vegetales cultivadas actualmente. Al respecto, estudios realizados en algunas microalgas, 

principalmente  el  grupo  de  las  algas  verdes  y  diatomeas,  han  revelado  su  destacable 

capacidad  de  acumular  grandes  cantidades  de  ácidos  grasos,  lo  que  ha  conllevado  a 

considerarlas como una fuente de TAGs (Triglicéridos) para la conversión a biodiesel. Entre 

las  algas  verdes, destacan  los  géneros  Tetraselmis  y Dunaliella,  tanto por  su  contenido 

lipídico  como  por  la  calidad  de  los  lípidos  que  acumula.    En  el  presente  estudio  se 

evaluaron  los  atributos  de  crecimiento  y  producción  de  lípidos  para  la  fabricación  de 

biodiesel   de una cepa marina  de Dunaliella tertiolecta, una microalga carente de pared 

celular, y de  Tetraselmis suecica  una especie, con pared celular, ya utilizada para este fin, 

ambas  cultivadas  bajo  condiciones  de  déficit  de  nitrógeno.  Se  realizaron  cultivos  en 

sistema batch de hasta 7  litros   en  los que se determinó su crecimiento, como densidad 

celular  y peso  seco,  su  contenido de  lípidos  totales  y  la  composición  de  ácidos  grasos. 

Adicionalmente, se evaluó el efecto de utilizar diferentes métodos de extracción de lípidos 

(mecánicos  y químicos) de  estas  cepas.  Los  resultados  obtenidos  revelan que  la mayor 

acumulación de lípidos se obtuvo en el tratamiento de déficit de nitrógeno de la cepa de  

Dunaliella  tertiolecta (15% del peso seco), mientras que en la cepa de Tetraselmis suecica 

la acumulación de lípidos en esta condición fue de aproximadamente 11% del peso seco. 

La aplicación del protocolo de extracción a través del homogenizador mecánico FastPrep 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

17 

24, reveló que el contenido de lípidos extraídos en el género Dunaliella es alrededor de un 

14%  del  peso  seco,   mientras  que  en  Tetraselmis  es  7.8%,  lo  cual  evidencia  la mayor 

facilidad  para  extraer  los  lípidos  de Dunaliella  con  un método mecánico.  La  extracción 

pasiva  de lípidos totales con solventes orgánicos,  arrojó que los solventes son capaces de 

extraer una mayor proporción de los lípidos en la cepa de Dunaliella tertiolecta  que en la 

cepa de Tetraselmis suecica. Específicamente, luego de 72 horas de extracción, el 61% de 

los lípidos de Dunaliella son extraídos con metanol, 59% con diclorometano y el 53% con 

hexano; mientras que el 47% de  los lípidos de Tetraselmis son extraídos en con metanol, 

el  47%  con  diclorometano  y  el  28%  con hexano.  Se  concluye que  el  cultivo de  la  cepa  

Dunaliella tertiolecta   es una  fuente potencial de  lípidos para biodiesel, ya que presenta 

características de crecimiento y acumulación de  lípidos dentro de  los rangos requeridos; 

además, su extracción es más sencilla y económica que  la de Tetraselmis,  lo cual podría 

atribuirse  a  la  ausencia  de  una  pared  celular  rígida.  Además  la  cepa  de  Dunaliella 

tertiolecta   no muestra diferencias  significativas en  cuanto a  las extracciones de  lípidos 

con  los distintos solventes, lo cual implica que es posible usar el más económico de ellos 

(hexano) sin afectar la eficiencia del proceso extractivo. 

4. Nombre: Mabel Vásquez. 

Carrera: Ingeniería en Biotecnología Marina y Acuicultura (2012) 

Título  de  la  Tesis:  “Optimización  de  los  parámetros  de  cultivo  de  la  cianobacteria 

Arthrospira maxima (Cepa CCM‐UdeC‐040) para la acumulación de metabolitos de interés 

biotecnológico, con énfasis en ficocianina”. 

Año de ejecución: 2012 

Profesor guía: Dra. Patricia Gómez 

Resumen:  Las  cianobacterias han  sido muy estudiadas en biotecnología, principalmente 

por sus características  fisiológicas   y morfológicas que  les permiten adaptarse a cambios 

ambientales extremos. Las cianobacterias del género Arthrospira, han sido ampliamente 

utilizadas  para  consumo  humano,  ya  que  poseen  un  alto  grado  de  digestibilidad,  y 

además,  son  una  fuente  importante  de  proteínas,  vitaminas,  ácidos  grasos  esenciales, 

carbohidratos  y  antioxidantes,  entre  otros  metabolitos.  Adicionalmente,  presentan 

pigmentos  accesorios  como  C‐ficocianina  y  aloficocianina.  La  ficocianina  ha  sido 

ampliamente comercializada, ya que es el pigmento accesorio que se encuentra en mayor 

cantidad en Arthrospira. Este pigmento, ha sido utilizado en  la  industria de  los alimentos 

debido a que se considera exento de toxicidad, y se ha reportado que posee propiedades 

antivirales,  antioxidantes,  anticancerígenas,  hepatoprotectoras,  entre  otras.  Diversas 

investigaciones indican que las condiciones ambientales como temperatura, salinidad, pH, 

luz,  disponibilidad  o  déficit  de  nutrientes,  entre  otros,  influyen  en  las  respuestas 

fisiológicas de  la cianobacteria, y por ende, en su composición bioquímica; sin embargo, 

las condiciones que estimulan  la síntesis del pigmento ficocianina, han sido escasamente 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

18 

estudiadas. Con el objetivo de  incrementar el crecimiento y acumulación de metabolitos 

de  interés  comercial  en  Arthrospira  maxima  (cepa  CCM‐UdeC‐040),  en  esta  tesis  se 

estudió el efecto de la sobreoferta de fósforo e inyección de un flujo de CO2 (g) al medio 

de cultivo Zarrouk (modificado), en la composición de la biomasa de esta cepa. Para ello, 

se establecieron cultivos en volúmenes  de 1 litro, con medio de cultivo Zarrouk, durante 

un periodo de 19 días, bajo condiciones de aireación constante, irradiancia, temperatura y 

fotoperiodo  de  40  µmol/m2s,  21±2°C  y  16:8  (L:O)  respectivamente.  Los  resultados  de 

crecimiento, obtenidos en  concentraciones normales de  fósforo  (0.5g/L K2HPO4, medio 

Zarrouk)  y  triple    fósforo  (1.5g/L  K2HPO4)  no  arrojaron  diferencias  significativas.  El 

contenido de clorofila, carotenoides totales y lípidos en la condición control fue de 8 mg/L, 

2.5mg/L y 49.5mg/L respectivamente, valores que en condición de sobreoferta de fósforo 

mostraron  un  aumento  de  3.3%,  11%  y  6%  respectivamente;  sin  embargo,  estas 

diferencias  no  fueron  estadísticamente  significativas.  El  contenido  de  proteínas  y  de 

ficocianina tampoco varió significativamente en ambos tratamientos de fósforo. En cuanto 

a  los experimentos realizados con  inyección de CO2,   el crecimiento obtenido en cultivos 

con  y  sin  inyección  de  CO2  (realizados  en  1.5g/L  K2HPO4),  alcanzaron  un  crecimiento 

máximo de 17266 y 17375µg clorofila/L respectivamente; a diferencia del crecimiento en 

peso  seco,  donde  hubo  diferencias  estadísticamente  significativas  entre  ambos 

tratamientos,  obteniendo  1.2  ±  0.04  y  0.9  ±  0.03  mg  biomasa/L  de  cultivo, 

respectivamente.  En  cuanto  al  contenido  de  pigmentos,  como  clorofila,  carotenoides 

totales,  ficocianina  y  aloficocianina  aumentaron  significativamente  con  la  inyección  de 

CO2, obteniéndose, con este tratamiento, concentraciones de 5.1 mg/L, 1.6 mg/L, 27 mg/L 

y 12.8 mg/L respectivamente, equivalentes a un aumento en un 22%, 26%, 117% y 68% 

respectivamente.  Resultados  similares,  se  observaron  en  la  acumulación  de  proteínas, 

alcanzando  en  condición  control,  526.3  ±  39.9mg/L,  cantidad  que  aumentó 

significativamente en un 66% con  la  inyección de CO2. En  cuanto a  la  concentración de 

lípidos totales, éstos no mostraron diferencias significativas frente a  la  inyección de CO2, 

ni  tampoco  se  observan  diferencias  en  la  composición  de  ácidos  grasos  en  ambas 

condiciones de cultivo. Finalmente, se aplicó exitosamente un protocolo de purificación de 

ficocianina, mediante precipitación fraccionada con sulfato de amonio, con el cual se logró 

purificar el pigmento de una razón A629/A280 de 0.7 a 1.48. Se concluye que la inyección 

de CO2, no así  la sobreoferta de  fósforo,  tiene un efecto positivo en  la acumulación de 

metabolitos de  interés comercial en Arthrospira maxima. Además, es posible purificar el 

pigmento  ficocianina a partir de un extracto acuoso  crudo, mediante un procedimiento 

sencillo de precipitación fraccionada. 

5. Nombre: Pablo Castro Varela. 

Programa: Magíster en Ciencias, mención Botánica, Universidad de Concepción 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

19 

Título de  la Tesis:   “Optimización de  la acumulación de metabolitos de  interés comercial 

en la microalga roja Porphyridium cruentum” 

Año de graduación: 2014 

Profesor guía: Dra. Patricia Gómez 

Resumen: Porphyridium cruentum (S.F. Gray) Nägeli, 1849 es una microalga perteneciente 

a la división Rhodophyta (algas rojas). Sus células son esféricas, con un diámetro de entre 

4 a 6 μm, sin flagelos, con un cloroplasto de disposición central, un pirenoide, y contiene 

principalmente  ficoeritrina  y  ficocianina  como  pigmentos  accesorios.  No  presenta  una 

pared  celular  como  tal,  sino  que  está  rodeada  por  una  membrana  compuesta  de 

polisacáridos  sulfatados.  Esta  especie  tiene  gran potencial biotecnológico debido  a que 

acumula varios compuestos de interés comercial tales como: ácidos grasos poliinsaturados 

(ácido  eicosanopentanoico  (20:5  omega3)  y  ácido  araquidónico  (20:4  omega6), 

polisacáridos  de  naturaleza  sulfatada  (con  aplicación  en  la  industria  alimenticia  y 

farmacéutica),  pigmentos  como  la  ficoeritrina  (que  es  utilizada  como  marcador 

fluorescente)  y  enzimas  de  aplicación  terapéutica  como  la  superóxido  dismutasa;  sin 

embargo,  aún  no  existe  suficiente  desarrollo  en  torno  a  su  cultivo  comercial.  La 

versatilidad de las microalgas permite modificar la composición de su biomasa, lo cual es 

posible mediante  la modificación de  las condiciones de cultivo y a  través de  técnicas de 

mejoramiento genético. El nitrógeno se ha descrito como un macronutriente limitante en 

los cultivos microalgales, por  lo que su concentración y fuente es actualmente sujeto de 

estudio en la optimización de cultivos. Por otro lado, la composición bioquímica de varias 

especies de microalgas ha sido exitosamente mejorada mediante técnicas de mutagénesis 

al azar‐selección. En esta  investigación  se analizó el efecto de  la  fuente  (nitrato, urea y 

amonio) y concentración de nitrógeno  (139mgN  /l)  (correspondiente a  la concentración 

del  medio  Jones)  y  417mgN/l  (triple  respecto  al  medio  Jones)  para  elevar  la  calidad 

nutricional de P. cruentum; así como determinar  la factibilidad de  lograr una producción 

adecuada a mediana escala, que puedan proyectarse hacia  la  factibilidad económica del 

cultivo  de  esta  especie  a  nivel  industrial.  Adicionalmente  se  estandarizó  y  aplico  un 

programa  de  mejoramiento  genético  con  el  fin  de  generar  mutantes  mejorados, 

simultáneamente, en su capacidad de acumular PUFAs y  ficoeritrina. La cepa en estudio 

mostró  diferencias  significativas  en  el  contenido  de  lípidos  y  proteínas  expresados  por 

biomasa seca, volumen de cultivo y por célula en altas concentraciones de nitrato y urea. 

El  mayor  contenido  de  proteínas  totales  (47,6%),  lípidos  totales  (4,6%)  y  la  mayor 

proporción  de  PUFAs  (ARA:28,3%;  EPA:  22,2%  respecto  a  los  ácidos  grasos  totales)  se 

observaron  cuando  se  cultivó  con  urea  al  triple  de  la  concentración  de  nitrógeno 

(14,8mM). Por otro lado, el extracto acuoso preparado con esta biomasa mostró un mayor 

poder  antioxidante  (7,846  [C]trolox(μmol/ml),  que  el  extracto  orgánico  (1,05 

[C]trolox(μmol/ml)). Posteriormente, estas condiciones de cultivo se escalaron a sistemas 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

20 

de  fotobiorreactor  tubular de 300  l, al aire  libre, en un  rango de  temperaturas de 12 a 

16ºC  e  irradiancias  de  600  a  800  μmoles  m‐2  s‐1  lográndose,  en  estas  condiciones, 

mayores producciones de ficoeritrina (15,4 mg de ficoeritrina/g de biomasa seca), lípidos 

(7,5% por biomasa seca) y EPA (41,3% de los ácidos grasos totales), que las obtenidas en 

volúmenes de 1 l y en condiciones de cultivo controladas. Por otro lado, el mejoramiento 

genético de P.  cruentum a  través de mutagénesis al azar/selección, utilizando  radiación 

UV‐C (254nm) como mutágeno y el herbicida Cerulenina en presencia de luz tenue como 

agentes  de  selección,  permitió  seleccionar  al mutante  B‐7.  Este mutante, mostró  una 

doble capacidad de  incrementar  la acumulación de PUFAs  (ARA: 27%; EPA: 33,8% de  los 

ácidos grasos  totales) y el contenido de  ficoeritrina a 11,7mg de  ficoeritrina/ g biomasa 

seca (que corresponde a 1,19 veces el valor obtenido por la cepa silvestre). Por otro lado 

se evaluó  la actividad antioxidante en el extracto acuoso del mutante B‐7, observándose 

un  mayor  poder  antioxidante  (11,9  [C]trolox(μmol/ml),  en  comparación  con  la  cepa 

silvestre (7,59 [C]trolox(μmol/ml)). Los resultados obtenidos de esta tesis constituyen un 

importante avance en el manejo biotecnológico de P.  cruentum, al demostrarse que es 

posible  mejorar  su  contenido  de  ficoeritrina  y  PUFAs  mediante  manipulación  de  las 

condiciones de  cultivo  y/o mejoramiento genético; además  se propone  como una  cepa 

escalable a cultivos masivos en condiciones climáticas poco usuales 

para esta actividad. 

6. Nombre: Pamela Labbé. 

Programa: Doctorado en Ciencias Biológicas, Área Botánica, Universidad de Concepción 

Título  de  la  Tesis:    “Diversidad  taxonómica  de  ocho  cepas  del  género  Tetraselmis 

(Chlorodendrophyceae, Chlorophyta) en Chile: Un enfoque polifacético” 

Año de graduación:  en curso 

Profesor guía: Dra. Patricia Gómez 

Resumen: Tradicionalmente,  las microalgas han sido clasificadas de acuerdo al concepto 

morfológico  de  especie. Más  tarde  se  trató  de  implementar  el  concepto  biológico  de 

especie  en  la  clasificación,  lo  cual  no  fue  posible  aplicar  en  la  mayoría  de  los  taxa 

unicelulares debido a que  la  reproducción sexual es un proceso desconocido y difícil de 

demostrar.  Finalmente,  con  el  inicio  de  la  era  molecular  en  la  década  de  los  90, 

emergieron los conceptos de especie filogenética y de clado CBC. Cada concepto tiene sus 

ventajas y desventajas, por lo cual hoy en día la investigación se orienta hacia la utilización 

combinada  de  herramientas  y  datos  morfológicos,  ultraestructurales,  fisiológicos, 

moleculares  y,  cuando  es  posible,  ecológicos,  para  formar  un  concepto  integrativo  de 

especie,  considerando  todas  estas  variables.  Tetraselmis  Stein  (1878)  es  un  género  de 

microalgas  verdes  flageladas,  marinas  y  dulceacuícolas  perteneciente  a  la  clase 

Chlorodendrophyceae.  La  mayoría  de  la  investigación  concerniente  a  la  taxonomía  y 

filogenia  del  grupo  se  ha  realizado  considerando  solamente  datos  de  ultraestructura  y 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

21 

morfología  celular;  debido  a  esto  se  hace  necesaria  una  revisión  del  género. 

Recientemente, se han obtenido nuevos resultados de análisis de secuencias del gen de 

ARN  ribosomal  nuclear  18S  con  el  fin  de  clarificar  la  filogenia  dentro  del  grupo,  sin 

embargo,  la resolución de este marcador molecular no ha sido completamente útil para 

discriminar especies. El objetivo general de esta tesis es identificar, a nivel específico, ocho 

taxa marinos del género Tetraselmis actualmente depositados en  la Colección de Cultivo 

de  Microalgas  de  la  Universidad  de  Concepción  (CCM‐UdeC).  Para  resolver  esta 

interrogante,  en  este  estudio  se  plantea  el  uso  de  una  aproximación  integrativa  al 

concepto de especie, incluyendo morfología y ultraestructura celular; atributos fisiológicos 

como contenido celular de  lípidos y proteínas totales, normas de reacción fisiológicas en 

respuesta  a  disponibilidad  de  nitrato,  eficiencia  fotosintética  por  fluorometría  PAM; 

secuencias de  la  región  ITS  (ITS‐1, 5.8S,  ITS‐2) y  la estructura  secundaria del espaciador 

ITS‐2 del cistrón ribosomal nuclear. 

Congresos nacionales, internacionales: indicar nombre de la persona que asistió, 

fecha, lugar  y un breve resumen del trabajo presentado: 

 

CONGRESOS NACIONALES: 

 

Trabajos presentados en el IX Congreso Nacional de Micro y Macro algas, Viña del Mar, 

Chile. Abril 2014: 

1. “Efecto del  tratamiento post‐cosecha sobre  la composición bioquímica de  la biomasa 

de una clorofita y una diatomea”. 

Autores:  Víctor González, Paola Haro, Agnes Cadavid & Patricia Gómez 

Resumen: El cultivo comercial de microalgas requiere simplificar los procesos post‐cultivo 

con el objeto de abaratar los costos de producción.  El secado de la biomasa microalgal es 

uno de los cuellos de botella de los procesos industriales, ya que los sistemas disponibles 

podrían  deteriorar  la  calidad  bioquímica  de  la  biomasa  y,  por  ende,  reducir  su  valor 

comercial. El objetivo de este estudio  fue determinar si  la composición bioquímica de  la 

biomasa microalgal  de  dos microalgas marinas  de  diferentes  grupos  taxonómicos  (una 

clorofita y una diatomea) se altera al ser sometida a distintos tratamientos post‐cosecha. 

Para ello, se establecieron cultivos de ambas cepas en volúmenes de 20L con medio de 

cultivo f/2, a 200µmoles/m2s, fotoperiodo 16:8(L:O), temperatura de 20±2oC y aireación 

constante. La cosecha de la biomasa se realizó por centrifugación y la biomasa obtenida se 

sometió a 8 tratamientos combinados de secado (liofilización vs secado en estufa), lavado 

(lavada vs no lavada con formiato de amonio) y congelación (congelada vs no congelada), 

previo  a  su  análisis  de  proteínas  totales,  lípidos  totales  y  perfil  de  ácidos  grasos.  Los 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

22 

resultados muestran  que,  para  la  clorofita,  el  no  lavar  la  biomasa  previo  a  su  análisis 

subestima significativamente su contenido de proteínas y  lípidos, siendo este efecto más 

notable  si  la  biomasa  ha  sido  congelada  previo  al  secado.  Por  otro  lado,  la  diatomea 

mostró un deterioro en la composición bioquímica de su biomasa al ser secada en estufa 

en comparación con  la biomasa  liofilizada. El perfil de ácidos grasos de ambas cepas no 

cambió significativamente en los distintos tratamientos evaluados. 

2. “Acumulación de moléculas de interés biotecnológico en la cepa chilena de Arthrospira 

maxima CCM‐UdeC‐040, bajo distintas condiciones y volúmenes de cultivo”. 

Autores: Paola Haro, Víctor González & Patricia Gómez 

Resumen: En el  área de  la biotecnología microalgal,  cepas pertenecientes  al  género de 

Arthrospira,  se  han  distinguido  por  su  capacidad  de  acumular  elevados  niveles  del 

pigmento ficocianina, que se ha descrito como un potente antioxidante y antiinflamatorio 

natural, características que lo señalan como un ingrediente potencial en productos de las 

industrias  farmacológica  y  cosmética.  En  el  presente  estudio  se  evaluó  el  efecto  de 

incorporar al medio de cultivo, distintas fuentes y concentraciones de nitrógeno, sobre la 

acumulación  de  proteínas  totales,  lípidos  totales  y  ficocianina,  en  la  cepa  chilena  de 

Arthrospira  maxima,  al  ser  cultivada  en  volúmenes  de  1  y  180  litros.  Los  resultados 

obtenidos  en  cultivos  de  1  litro,  indican  que  la  incorporación  de  nitrato  al medio  de 

cultivo,  en  una  concentración  de  29 mM,  permite  optimizar  el  contenido  de  proteínas 

totales y de ficocianina, alcanzando un 60% y 141 mg/g, respectivamente. El cultivo de la 

cepa en 180 litros, bajo esta condición, disminuyó en un 21% su acumulación de proteínas 

y aumentó un 76% su contenido de ficocianina, con respecto al cultivo en un volumen de 1 

litro.  En  ambos  volúmenes  de  cultivo  el  contenido  lipídico  varía  significativamente,  sin 

superar un 8% del peso seco del alga. Considerando que su escalamiento es viable y que 

permite incrementar significativamente su acumulación de ficocianina, se concluye que la 

cepa chilena de A. maxima es una fuente potencial de ficocianina y que su escalamiento es 

posible en zonas poco convencionales para el cultivo masivo de microalgas, como lo es la 

región del Biobío. 

3. “Evaluación de cepas chilenas del género Tetraselmis (Butcher) Norris, Hori et Chihara, 

como fuente de metabolitos de interés biotecnológico”. 

Autores: Pamela A. Labbé & Patricia Gómez 

Resumen:  Las  microalgas  han  sido  ampliamente  reportadas  como  una  prometedora 

fuente  de  metabolitos  de  interés  biotecnológico  de  utilidad  para  la  acuicultura  y  las 

industrias  alimentaria  y  energética.    Tetraselmis  es  un  género  de  microalga  verde 

ampliamente utilizado en acuicultura debido a su contenido de proteínas y a su facilidad 

de manejo en cultivo, y que en el último tiempo se ha perfilado como una posible fuente 

de  lípidos  para  biodiesel.  En  la  Colección  de  Cultivo  de  la  Universidad  de  Concepción 

(CCM‐UdeC)  se encuentran depositadas 8  cepas afines a 5 especies de este género. En 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

23 

este estudio se caracterizaron estas cepas en cuanto a sus parámetros de crecimiento y 

contenido de proteínas y lípidos totales. Los experimentos se realizaron en volúmenes de 

1 L de medio Walne, a 200 µmoles/m2s, fotoperiodo 16:8 L:O, temperatura de 20±2ºC y 

aireación constante. La cosecha de la biomasa se efectuó en la fase exponencial tardía (día 

13), determinándose la producción de biomasa seca por volumen de cultivo y el contenido 

de proteínas  totales y  lípidos  totales. Los valores de producción de biomasa seca de  las 

cepas  fluctuaron  entre  0,18  y  0,45  mg  biomasa  por  ml  de  cultivo,  mientras  que  el 

contenido de lípidos totales fluctuó entre 14,1 y 5,6 % y el de proteínas totales entre 37,2 

y 22,7%. Los resultados obtenidos mostraron que  las cepas con mayor potencial para  la 

obtención  de  compuestos  de  interés  comercial  son  Tetraselmis  aff.chui  para  lípidos  y 

Tetraselmis aff.striata para proteínas. 

4. “Efecto de la sobreoferta de fósforo en la acumulación de ficocianina en cultivos de la 

cianobacteria Arthospira maxima (cepa CCM‐UdeC‐040) “. 

Autores: Mabel Vásquez & Patricia Gómez 

Resumen: La ficocianina es un pigmento fotosintético de elevado interés comercial debido 

a  su  uso  como  colorante  en  alimentos,  cosméticos  y  como marcador  fluorescente  en 

técnicas moleculares. Se ha reportado que posee propiedades antivirales, antioxidantes, 

anticancerígenas, hepatoprotectoras, entre otras. Diversas investigaciones indican que las 

condiciones ambientales ejercen una gran  influencia sobre  la composición de pigmentos 

en muchas algas. En este estudio se optimizó  la composición del medio de cultivo de  la 

cianobacteria  Arthrospira maxima  (cepa  CCM‐UdeC‐040), mediante    la  sobreoferta  de 

fósforo,  con  el  objeto  de  incrementar  su  acumulación  de  ficocianina.  El  cultivo  fue 

realizado en matraces de 1 litro, con medio de cultivo Zarrouk, durante un periodo de 19 

días,  bajo  condiciones  de  aireación  constante,  luz,  temperatura  y  fotoperiodo  de  40 

µmol/m2 s, 21±2°C y 16:8(L:O) respectivamente. El crecimiento se determinó mediante la 

cuantificación de clorofila y  la extracción de pigmentos  ficobilínicos  se  realizó mediante 

solventes  acuosos.  El  crecimiento  obtenido  en  concentraciones  normales  de  fósforo 

(0,5g/L K2HPO4, medio Zarrouk) no mostró diferencias respecto al triple de fósforo (1,5g/L 

K2HPO4). El contenido de clorofila, carotenoides totales y  lípidos en  la condición control 

fue de 8 mg/L, 3,7 mg/L y 49 mg/g biomasa, respectivamente. Estos valores mostraron un 

aumento de 2.6%, 1.6% y 4.1% respectivamente, en condición de sobreoferta de fósforo. 

Por  otro  lado,  el  contenido  de  proteínas  en  la  condición  control  fue  de  419 mg/g  de 

biomasa, disminuyendo en un 4.1% en el tratamiento de sobreoferta de fósforo. Respecto 

a  la  ficocianina, en ambos  tratamientos de  fósforo  se obtuvo  concentraciones  similares 

(c.a 27 mg/g de biomasa). 

5. “Mutagénesis  al  azar/selección  como  estrategia  experimental  para  mejorar  la 

composición  de  ácidos  grasos  poliinsaturados  y  ficoeritrina  en  la  microalga  roja 

Porphyridium cruentum”. 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

24 

Autores: Pablo Castro & Patricia Gómez 

Resumen: Porphyridium cruentum, es una microalga  roja,  fuente de compuestos de alto 

valor comercial. Estos metabolitos  incluyen el pigmento ficobilínico rojo ficoeritrina y  los 

ácidos grasos poliinsaturados eicosapentaenoico (20:5 ω‐3) y araquidónico (20:4 ω‐6). La 

mutagénesis  al  azar‐selección  es  una  estrategia  experimental  sencilla  y  eficiente  que 

permite mejorar genéticamente la acumulación de metabolitos particulares en la biomasa 

de  microalgas  de  interés  comercial.  En  esta  investigación  se  estandarizó  y  aplicó  un 

programa de mejoramiento genético utilizando radiación ultravioleta (UV‐C/254nm) como 

mutágeno físico y al herbicida Cerulenina (inhibidor de la síntesis de ácidos grasos) y una 

condición de  luz  tenue como agentes de selección, para obtener mutantes enriquecidos 

simultáneamente  en  su  contenido  de  PUFAs  y  ficoeritrina.  Tras  la  aplicación  de  este 

programa se generaron 4 mutantes (A‐4, B‐3, B‐7 y B‐11), de los cuales sólo el mutante B‐

7  incrementó  simultáneamente  el  contenido  de  ficoeritrina  (11,7 mg  de  ficoeritrina/g 

biomasa  seca,  (1,7  veces  respecto  al  valor  obtenido  por  la  cepa  silvestre)  y  los  ácidos 

grasos poliinsaturados (PUFAs), que alcanzaron un 25,4% del total de ácidos grasos. Entre 

los PUFAs, el EPA (20:5(ω‐3)) fue predominante (32%), seguido por 26,4% de AA (20:4)(ω‐

6)) en la cepa mutante. Además, se evaluó el poder antioxidante en el extracto acuoso del 

mutante  B‐7,  observándose  un mayor  poder  antioxidante  (11,9  [C]trolox(µmol/ml),  en 

comparación  con  la  cepa  silvestre  (7,59  [C]trolox(µmol/ml)).  Las  características  del 

mutante B7 permiten proponerla  como una  cepa  con potencial biotecnológico para  ser 

utilizada  en  la  industria  de  colorantes  naturales  por  sus  propiedades  antioxidantes  y 

proporción de PUFAs. 

 

CONGRESOS INTERNACIONALES 

 

Trabajo presentado en el  IV Congreso  Latinoamericano de Biotecnología Algal  (CLABA 

2013), Florianópolis, Brasil. Noviembre2013: 

1. “Optimización de la fuente y concentración de nitrógeno para el cultivo comercial de la 

microalga roja Porphyridium cruentum”.  

Autores: Castro PA & Gómez PI. 

El  nitrógeno,  es  un  macronutriente  esencial  para  el  crecimiento  de  las  microalgas, 

afectando  además  significativamente  la  composición  bioquímica  de  su  biomasa.  Los 

efectos  de  la  variación  de  la  fuente  y  concentración  de  nitrógeno  han  sido  poco 

exploradas en varias especies de  interés biotecnológico. El objetivo de este estudio  fue 

determinar el efecto de  la  fuente  (nitrato, amonio y urea) y concentración de nitrógeno 

sobre  el  crecimiento,  acumulación  de metabolitos  de  interés  comercial  (lípidos  totales, 

proteínas  totales,  PUFAs,  pigmentos  ficobilínicos)  y  la  actividad  antioxidante  de  la 

microalga  roja  Porphyridium  cruentum.  Para  ello  se  establecieron  cultivos  con  una 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

25 

concentración de nitrógeno de 13,9gN/l  (normales)  y 41,7gN/l  (triples), proveniente de 

nitrato, amonio  y urea, en  volúmenes de 1  litro,  con 4  réplicas, en el medio de  cultivo 

Jones, los que se mantuvieron por 14 días a 100 µmoles m‐2 s‐1 y fotoperíodo 16:8 (L:O) 

con aireación constante. Los resultados obtenidos muestran que la condición que permitió 

optimizar la composición bioquímica de la biomasa fue en presencia de una concentración 

de  urea  técnica  (Ergofertilizantes)  de  14,8mM,  alcanzando  un  contenido  de  47,6%  de 

proteínas,  6,8mg de ficoeritrina/g de biomasa seca, 4,5% de lípidos  y una composición de 

ácidos grasos de 28,3% de AA y 22,2% de EPA. Por otro lado, el extracto acuoso mostró un 

alto poder antioxidante (7,84 [C]trolox(µmol/ml), a diferencia del extracto orgánico (1,65 

[C]trolox(µmol/ml)). Posteriormente  se escalaron estas condiciones de cultivo a sistemas 

de  fotobioreactores  plano  (invernadero)  y  tubular  (al  aire  libre);  lográndose,    en 

condiciones al aire  libre, elevadas productividades del pigmento  ficoeritrina  (15,4 mg de 

ficoeritrina/g de biomasa seca), 40,5% de proteínas, 7,5% de lípidos  y una composición de 

ácidos grasos  de 15% de AA y 41,3% de EPA. Esta investigación demuestra la factibilidad 

técnica de usar urea grado técnico como  fuente de nitrógeno en el cultivo masivo de P. 

cruentum. Además,  se  demostró  la  viabilidad  de  cultivar  esta  cepa  al  aire  libre,  en  un 

rango de  temperaturas entre 12‐16ºC e  irradianzas de 600‐800 µmoles m‐2  s‐1,  lo  cual 

corresponde  a  condiciones  atípicas  para  la  instalación  de  cultivos  comerciales  de 

microalgas, los cuales generalmente se establecen en climas desérticos caracterizados por 

altas irradianzas y temperaturas. 

 

Trabajos  presentados  en  el  X  Congreso  de  Ficología  de  Latinoamérica  y  El  Caribe, 

Metepec, México, Octubre 2014: 

 

1. “Mejoramiento genético para el incremento en la producción de lípidos en una cepa de 

Tetraselmis  sp.  (CHLOROPHYTA)  mediante  la  aplicación  de  un  protocolo  de 

mutagénesis al azar‐selección”. 

Autores:    Gómez  Patricia  Ivonne,  Inostroza  Ingrid  De  Lourdes,  Castro  Pablo  Andrés, 

González Víctor Manuel y Haro Paola Andrea 

Resumen:  Dentro  de  las metodologías  existentes  para  incrementar  la  acumulación  de 

metabolitos  de  interés  comercial  en  las  microalgas,  el  mejoramiento  genético  por 

mutagénesis al azar‐selección, utilizando un mutágeno físico, se destaca por ser simple y 

no dejar residuos tóxicos. En el presente estudio se utilizó un mutágeno físico (irradiación 

UV)  para  generar  mutantes  de  una  cepa  de  Tetraselmis  sp,    los  cuales  fueron 

seleccionados en presencia de Cerulenina, un inhibidor de la síntesis de ácidos grasos. Tras 

la aplicación del protocolo de mejoramiento genético y selección, se obtuvo 17 mutantes, 

de  los  cuales  se  seleccionó  a  3  (Mutante  2, Mutante  4  y Mutante  7) por presentar un 

elevado  contenido  de  lípidos,  con  respecto  a  la  cepa  silvestre  y  a  los  demás mutantes 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

26 

obtenidos, el que fluctuó entre un 13 y 15% de lípidos por peso seco. Los 3 mutantes y la 

cepa  silvestre  fueron  evaluados,  bajo  la  misma  condición  de  cultivo  inductora  de  la 

acumulación lipídica. Los resultados obtenidos indican que el Mutante 7 incrementó en un 

31%, un 87% y un 71%, su contenido de  lípidos por peso seco, por volumen de cultivo y 

por célula, respectivamente, en relación  a la cepa silvestre. Los resultados obtenidos tras 

esta  investigación, permiten comprobar  la factibilidad técnica de aplicar un protocolo de 

mejoramiento genético en esta especie, para optimizar su contenido lipídico, con el objeto 

de  incrementar su potencial biotecnológico como alimento para  la acuicultura o para  la 

producción de biodiesel. 

2. “Caracterización  bioquímica  de  dos  mutantes  de  Porphyridium  cruentum 

(RHODOPHYTA) cultivados en distintos volúmenes de cultivo”. 

Autores:  Castro  Pablo  Andrés;  González  Víctor  Manuel,  Haro  Paola  Andrea  y  Gómez 

Patricia Ivonne 

Resumen: Pophyridium cruentum es una microalga  roja con valor comercial debido a su 

potencial como fuente del pigmento rojo de naturaleza proteica denominado ficoeritrina, 

el  cual  tiene  aplicaciones  como  colorante natural  y  como marcador  fluorescente.  En  el 

presente  estudio  se  aplicó  un  programa  de  mejoramiento  genético,  mediante 

mutagénesis al azar‐selección, con el objeto de incrementar el contenido de ficoeritrina en 

esta especie.  Se  seleccionaron dos mutantes: B‐3  y B‐7,  los  cuales  se  caracterizaron en 

cuanto a  su acumulación de  ficoeritrina y  fueron  comparados  con  la  cepa  silvestre.  Los 

cultivos  se  realizaron  en medio  Jones modificado  (con  urea  14,8 mM  como  fuente  de 

nitrógeno) en volúmenes de 1L  (en condiciones controladas de  laboratorio) y 350 L  (en 

fotobiorreactor tubular, al aire libre). En los cultivos realizados en un volumen de 1 L, las 

cepas mutantes  B‐3  y  B‐7  alcanzaron  valores  de  14,8  y  19,9  ug  de  ficoeritrina/mL  de 

cultivo,  respectivamente,  mientras  que  la  cepa  silvestre  acumuló  14,2  ug  de 

ficoeritrina/mL  de  cultivo,  bajo  las  mismas  condiciones  de  cultivo.  En  los  cultivos 

realizados en 350 L, los resultados obtenidos señalan que el escalamiento tuvo un efecto 

positivo sobre el contenido de ficoeritrina en las cepas mutantes, generando un aumento 

de un 23% y 31% en las cepas B‐3 y B‐7, respectivamente. En cuanto a la acumulación de 

proteínas, en cultivos de 1L, las cepas mutantes B‐3 y B‐7 acumularon un 25,6% y 35% de 

proteínas por peso seco, respectivamente, mientras que la cepa silvestre acumuló un 40%. 

Sin embargo, el contenido de proteínas obtenido en volúmenes de 1L vs 350 L disminuyó 

en un 14% en la cepa silvestre y aumentó en un 36% y 34% en las cepas mutantes B‐3 y B‐

7,  respectivamente.  De  los  resultados  obtenidos  se  concluye  que  el  mejoramiento 

genético  permite  incrementar  el  contenido  de  ficoeritrina  en  P.  cruentum.  Las 

características  de  la  cepa mutante  B‐7,  seleccionada  y  caracterizada  en  este  estudio, 

permiten proponerla como una cepa con potencial biotecnológico para ser utilizada como 

fuente de ficoeritrina. 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

27 

3. “Efecto  del  escalamiento  del  cultivo  en  la  composición  bioquímica  de microalgas  de 

importancia comercial”. 

Autores:  Haro  Paola  Andrea,  Castro  Pablo  Andrés,  González  Víctor  Manuel  y  Gómez 

Patricia Ivonne. 

Resumen:    Los  géneros  Tetraselmis,  Chlorella,  Porphyridium  y  Arthrospira  han  sido 

utilizados  como  fuentes  de metabolitos  de  interés  biotecnológico.  Tetraselmis  ha  sido 

utilizada como alimento vivo en la acuicultura y propuesta como una fuente de aceite para 

la  fabricación  de  biodiesel.  Chlorella  y  Arthrospira  son  utilizadas  como  suplementos 

alimenticios de consumo humano debido a sus altos contenidos de proteínas. Arthrospira 

y  Porphyridium  son  fuentes  de  los  pigmentos  ficobilínicos  ficocianina  y  ficoeritrina,  los 

cuales  tienen  un  gran  potencial  como  colorantes  en  la  industria  alimenticia  y  como 

marcadores  fluorescentes  en  técnicas  moleculares  y  de  inmunodetección.  En  esta 

investigación se realizó una caracterización bioquímica de la biomasa microalgal, de cepas 

de  Arthrospira  maxima,  Chlorella  vulgaris,  Tetraselmis  sp.  y  Porphyridium  cruentum, 

generada en cultivos de 1 y 200 L, bajo condiciones estimuladoras de  la acumulación de 

sus metabolitos de  interés. En el caso de C. vulgaris su acumulación de proteínas se vio 

afectada negativamente al escalar su cultivo a 200 L, disminuyendo de un 64% (obtenido 

en un volumen de 1L) a un 47% de proteínas por peso. En  lo que respecta a  la cepa de 

Tetraselmis sp, su contenido de lípidos por peso seco fue de 14% al ser cultivada en 1 L y 

aumentó en un 12% al ser escalada a un volumen de 200L, mientras que el de proteínas 

fue  de  43,7%  en  1  L  y  aumentó  en  un  27%  al  ser  cultivada  en  200L.  En  el  caso  de A. 

maxima, al ser cultivada en un volumen de 1 L, su contenido de proteínas por peso seco 

fue de 60%, el que disminuyó en un 21% al ser cultivada en 200 L, mientras que en este 

volumen  de  cultivo  su  contenido  de  ficocianina  se  vio  incrementado  en  un  76%, 

alcanzando 587 mg/g. En cuanto a la cepa P. cruentum al ser cultivada en un volumen de 1 

L, su contenido de proteínas por peso seco fue de un 47%, el que disminuyó en un 14% al 

ser  cultivada  en  200  L, mientras  que  su  contenido  de  ficocianina,  en  este  volumen  de 

cultivo, se vio incrementado en un 54%, alcanzando 15 mg/g. Estos resultados demuestran 

la  importancia  de  determinar  el  efecto  del  escalamiento  del  cultivo  de  una  cepa  con 

potencial biotecnológico,  ya que  las  respuestas de  las  cepas  son difíciles de predecir,  y 

dependen de sus propiedades intrínsecas. 

4. “Evaluación de la eficiencia extractiva de distintos solventes en la obtención de lípidos 

desde la biomasa de las microalgas verdes Tetraselmis suecica Y Dunaliella tertiolecta.” 

Autores:   González Víctor Manuel, Carter Marco Aliro, Haro Paola Andrea, Castro Pablo 

Andrés, Gómez Patricia Ivonne 

Resumen:   Las microalgas verdes marinas   Dunaliella tertiolecta y Tetraselmis suecica se 

han reportado como posibles candidatas para  la producción de aceite para  la fabricación 

de  biodiesel.  En  el  presente  estudio  se  evaluaron  los  atributos  de  crecimiento  y 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

28 

producción de  lípidos de una cepa de Dunaliella  tertiolecta, microalga carente de pared 

celular, y de   Tetraselmis suecica, especie que sí cuenta con pared celular. Ambas fueron 

cultivadas bajo condiciones  inductoras de  la acumulación  lipídica. A partir de  la biomasa 

microalgal  generada  se  realizó  la  extracción  cuantitativa  de  lípidos  totales  utilizando 

molienda  mecánica,  extracción  con  solventes  orgánicos  y  cuantificación 

espectrofotométrica de  los  lípidos carbonizados. Los resultados obtenidos, con molienda 

mecánica,  revelaron que la acumulación lipídica de D.  tertiolecta  y T. suecica  fue de un 

15% y 11% de lípidos por peso seco, respectivamente. La extracción pasiva (sin molienda 

mecánica)  de  lípidos  totales  con  solventes  orgánicos,    arrojó  como  resultado  que  los 

solventes  son capaces de extraer una mayor proporción de  los  lípidos contenidos en D. 

tertiolecta  que en T. suecica, ya que luego de 72 horas de extracción, el 61% de los lípidos 

de  D.  tertiolecta  fueron  extraídos  con metanol,  59%  con  diclorometano  y  el  53%  con 

hexano; mientras que el 47% de  los lípidos de T. suecica fueron extraídos con metanol, el 

47% con diclorometano y el 28% con hexano. Se concluye que D. tertiolecta  es una fuente 

potencial  de  lípidos  para  la  fabricación  de  biodiesel,  ya  que  presenta  atributos  de 

crecimiento y acumulación lipídica compatibles con la producción de este biocombustible; 

además, su extracción es sencilla y económica con respecto a la requerida para T. suecica, 

lo  cual  podría  atribuirse  a  la  ausencia  de  una  pared  celular  rígida.  Por  otro  lado,  D. 

tertiolecta  no mostró diferencias significativas en la extracción con  los distintos solventes 

evaluados, lo cual implica que es posible utilizar el que resulte más económico, sin afectar 

la eficiencia del proceso extractivo. 

Pasantías / Giras Tecnológicas:  indicar nombre de  la persona que asistió,  fecha, 

lugar y un breve resumen del trabajo realizado: 

 

Participantes: Patricia Gómez y Paola Haro 

Fecha: Junio 2013 

Participación  como asistentes a  la  conferencia Elsevier: 3rd  International Conference on 

Algal Biomass, Biofuel & Bioproducts, realizada en Toronto, Canadá. Esta conferencia fue 

el  lugar  de  reunión  de  importantes  científicos  del mundo  trabajando  en  producción  y 

procesamiento de biomasa microalgal, al más alto nivel. La instancia sirvió para establecer 

contactos y compromisos de colaboración con varios de estos científicos. 

 

SubProyecto 5: Producción de biomasa microalgal en dos plantas pilotos con  superficie 

productiva de 1 Ha, en el norte de Chile.  

Coejecutor: AlgaeFuels S.A. 

Director SubProyecto: Dra. Agnes Cadavid 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

29 

Congresos nacionales, internacionales: indicar nombre de la persona que asistió, 

fecha, lugar  y un breve resumen del trabajo presentado: 

1. Congreso  EUBCE  2014,  European  Biomass   Conference  and  Exhibition  (Algae  2014 

Event),  Hamburg,  Germany  23‐26   June  2014:  "AlgaeFuels  Consortium".  Exposición 

Oral. 

Autores: A. Alburquenque, J. ilharreborde, A. Cadavid 

Resumen:  The  ALGAEFUELS  project,  Technological  Consortium  for  Microalgae  Biofuel 

research in the North of Chile, aims to develop scientific and technologic knowledge in the 

field of microalgae biomass production to provide an  innovative feedstock for bioenergy 

and  biofuels  for  the  chilean  energetic  resources.  This  project  is  developed  with  the 

support of the Chilean Ministry of Energy and Innova Chile CORFO. Goal of the project  is 

to implement systems for massive culture of micro algae for the production of biofuel and 

high  value  compounds.  The project  considers  a  5  years program, made of  several  sub‐

projects from the research on microorganisms up to the biomass valorization. The core of 

the  ALGAEFUELS  project  is  the  implementation  of  1  ha  demonstration  pilot  plants  for 

biomass production. Two sites are identified for the pilot plants: the first using fresh water 

located  in La Tirana, Región de Tarapacá, at 60 km from the coast and 1.000 m altitude, 

and a  second one using  sea water  located  in Mejillones, Región de Antofagasta.  In  the 

Mejillones plant the source of CO2 is a coal fired power station. The objectives of the pilot 

plants  are:  Implementation of Photobioreactors  and RaceWay Ponds  in  the  two plants, 

with the aim to establish the best technological solutions (design, materials, construction 

techniques,  etc).,  Scale‐up  of  the  biomass  production  from  a  lab  stage  up  to  full  scale 

production plant, Demonstration of the production process of algae rich in proteins in La 

Tirana plant, Demonstration of the production process of algae for biofuels  in Mejillones 

plant, Demonstration of the use of CO2 stream from the coal power plant  in Mejillones, 

Definition  of  the  best  production module  layout  for  a  large  scale‐up  production.  The 

project is currently in the middle stage and interesting results have been obtained. Among 

them,  the  production  of  oily  biomass  with  CO2  from  a  coal  power  plant  has  been 

demonstrated and  the biomass characterized. The possibility  to use  the oil  for biodiesel 

production has been demonstrated by oil characterization.  

 

Pasantías / Giras Tecnológicas:  indicar nombre de  la persona que asistió,  fecha, 

lugar y un breve resumen del trabajo realizado: 

 

1. Entrenamiento  del  Sr.  Victor  López,  en  la  Universidad  de  Concepción,  bajo  la 

responsabilidad  de  la  Dra.  Patricia  Gómez  (Jefa  del  SubProyecto  4),  en  técnicas  de 

Anexo Técnico Informe 2015 Consorcio Algaefuels 

30 

analíticas: Extracción de lípidos para cromatografía, Inducción al uso del Cromatógrafo 

de Gases, Análisis de muestras por Cromatografía de Gases, Análisis de  lípidos totales 

por gravimetría (extracción de aceite de microalgas con Soxhlet). Período: 30 de Junio – 

4 de Julio del 2014. 

2. Entrenamiento del Sr. Victor López, por parte de la Empresa Perkin Elmer, en la puesta 

en marcha  del  Cromatógrafo  Clarus  600  de  Perkin  Elmer,  ubicado  en  la  Planta  de 

Mejillones, Empresa AlgaeFuels. Período:  Octubre 2014.