Analysis of polysaccharides from microalgae and cyanobacteria

Abstract

Structural carbohydrates can constitute a large fraction of the dry weight of algal biomass. Analysis of these constituents might be interesting for possible biotechnological applications. In this study, polysaccharide quantification, as total carbohydrates, was carried out for three different strains: one cyanobacteria, Nostoc sp. (BEA0024), one taxonomical non-identified microalgae (BEA0620), both included at the collection of the Spanish Bank of Algae (BEA) and the highly studied marine microalgae Nannochloropsis gaditana. Biomass produced for the analysis was obtained from characterized cultures of each strain. Growth curves were controlled for exponential and stationary phases determination and the physiological state was performed by chlorophyll fluorescence analysis. Cells were harvested and freeze-dried before polysaccharide extraction and quantification was performed. For the taxonomically non-identified strain (BEA0620), a molecular identification has been carried out. After identified as Erythrotrichia sp. (Rhodophyta), this strain was studied for structural and exo-polysaccharides (EPS) production, showing the highest values (16%) for structural accumulated polysaccharides.

Los carbohidratos estructurales constituyen una gran parte del peso seco de la biomasa de muchas microalgas. El análisis de estos componentes puede ser interesante por sus posibles aplicaciones biotecnológicas. En este estudio, la cuantificación de polisacáridos, como hidratos de carbono totales, se llevó a cabo a partir de tres cepas de grupos taxonómicos diferentes: la cianobacteria Nostoc sp. (BEA0024), una cepa sin identificación taxonómica (BEA0620), ambas pertenecientes a la colección del Banco Español de Algas (BEA), y la microalga marina Nannochloropsis gaditana que ha sido ampliamente estudiada para otros fines. La biomasa producida para el análisis se obtuvo a partir de cultivos establecidos para cada cepa. Las curvas de crecimiento fueron controladas para determinar las fases del crecimiento, exponencial y estacionaria, así como el análisis de fluorescencia de la clorofila para determinar el estado fisiológico de los cultivos. Los cultivos fueron cosechados una vez alcanzada la fase estacionaria, y la biomasa liofilizada para realizar la extracción y valoración de los diferentes polisacáridos. Para la cepa sin identificación taxonómica (BEA0620), se llevo a cabo una identificación molecular. Tras ser identificada como Erythrotrichia sp. (Rhodophyta) se realizó el estudio de la producción de polisacáridos estructurales y exopolisacáridos (EPS) en condiciones de cultivo, mostrando los mayores valores de acumulación de polisacáridos estructurales en comparación con las otras dos especies ensayadas.