Producción de Astaxantina en Haematococcus pluvialis bajo diferentes condiciones de estrés

Abstract

<p>Las microalgas son fuente de un gran número de compuestos bioactivos de interés industrial, como los carotenoides que se utilizan como colorantes naturales en alimentación animal y humana, así como en la industria farmacéutica, cosmética y en la acuicultura. Además se han propuesto como agentes efectivos en la prevención de una variedad de enfermedades, debido a su capacidad antioxidante, inmunoregulaora, anti-inflamatoria y anti-cancerígena. El ketocarotenoide astaxantina es el más importante desde el punto de vista biotecnológico. Hoy la mayor cantidad de astaxantina es producida por síntesis química y es vendida a un precio de US $2500/kg. El alto precio y el incremento en la demanda para este compuesto, especialmente de origen natural, en las diferentes industrias, hace que sea de interés la producción astaxantina a partir de microalgas como el Haematococcus pluvialis, que acumula cantidades importantes (más del 4%/g de peso seco) y de mejor calidad que las obtenidas por otras fuentes como levaduras y plantas.</p><p>La acumulación del pigmento en H. pluvialis ocurre durante la transformación de la microalga desde el estado vegetativo (fase verde) a aplanospora (fase roja) cuando cesa su crecimiento en la fase estacionaria. Los tipos de estrés que inducen a la acumulación de astaxantina son temperatura, intensidad lumínica, ciclos de luz/oscuridad, concentración de nutrientes, pH, especies reactivas de oxígeno, sales y presencia de inhibidores de procesos metabólicos a diferente nivel. Es importante resaltar que esta microalga es de difícil cultivo; así como en la obtención del pigmento en cantidades de interés, debido a su ciclo celular complejo. De igual forma, un mayor entendimiento de las bases moleculares de la relación -condiciones de estrés-inducción- acumulación de astaxantina en H. pluvialis, podría ser útil para aumentar la productividad de astaxantina.</p>

Producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis bajo factores de estrés salino utilizando un biorreactor de 5 L

“…Aunque la concentración de clorofila fue disminuyendo a medida que se acercaba el final del estudio, la concentración de astaxantina iba en aumento, lo cual era lo realmente importante del proyecto. No obstante, se observó que durante todo el estudio en ambos tratamientos la clorofila y la astaxantina fueron inversamente proporcionales, lo que coincide con lo descrito por la mayoría de los autores consultados (Camacho-Kurmen et al, 2013;Infant-Santhose et al, 2014;& Wang et al, 2013). Así, se reafirma que el estudio puede ser llevado en "etapa verde" hasta el día 20, ya que en este se obtiene una buena producción de biomasa.…”

“…Posteriormente, llegando a la etapa de acumulación de astaxantina o "etapa roja", la morfología de aplanospora cambia por la disminución de nutrientes. De esta manera, se deduce que para obtener mejores resultados se puede ensayar la aplicación de acetato de sodio a partir del día 15 o 20, y no desde el primer día, puesto que los estudios que han reportado mejores rendimientos han aplicado el estímulo desde el día 15, sin importar su fuente de carbono (Camacho-Kurmen et al, 2013).…”

Evaluación de las condiciones de crecimiento celular para la producción de astaxantina a patir de la microalga Haematococcus pluvialis

“…Se debe tener en cuenta que los factores que pueden influir en el crecimiento celular como el pH, la intensidad de la luz (24)(25)(26)(27)(28), aireación temperatura, agitación, suplementos entre otras pudieron influir en obtener una concentración menor a la ya reportada.…”

Uso de tecnologías CRISPR-CAS9 en microalgas aplicado a la obtención de productos biotecnológicos de interés industrial

“…(Das, 2016) o el desarrollo de biofiltros se encuentran Nannochloropsis sp. (Wang et al, 2016), H. pluvialis (Camacho Kurmen et al, 2013;Shah et al, 2016;Gómez et al, 2019), C. vulgaris (Kim et al, 2021;Li et al, 2022), Dunaliella sp. (Hu et al, 2021) y Chlamydomonas reinhardtii (Kelterborn et al, 2022).…”

“…En H. pluvialis un nivel alto de transcriptos de LCY-b han sido observadas bajo condiciones de estrés. Al final los dos pasos de oxigenación catalizado por β-carotenoketolasa (BKT) y b-carotenohidroxilasa (CRTR-b) son limitantes de la velocidad de síntesis rápida de astaxantina (Camacho Kurmen et al, 2013). La principal reacción catalizada por estas enzimas se debe a la alta especificidad del sustrato de bkt hacia β-caroteno que a zeaxantina favoreciendo la adición del grupo ceto antes de la selectividad de hidroxilación de cantaxantina a astaxantina cataliza por CrtR-b (Shah et al, 2016;Le-Feuvre et al, 2020).…”