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Astaxantina en polvo. Foto: Freeimages.
Astaxantina en polvo. Foto: Freeimages.

Japón: Científicos japoneses crearon una bacteria recombinante para que produjera el pigmento natural, que es altamente requerido por la salmonicultura, en menos tiempo y de manera más simple.

La astaxantina es un pigmento natural que además posee propiedades antioxidantes. Como es altamente requerido por varias industrias, incluida la salmonicultura, se debe producir en grandes cantidades.

Industrialmente es producido de manera sintética, pero también de forma biológica por la microalga de agua dulce Haematococcus pluvialis y por bacterias como Methylobacterium extorquens.

Sin embargo, según los autores de un nuevo estudio, su crecimiento es lento en la primera etapa y el deterioro celular en la segunda fase aumenta los riesgos de contaminación y reduce los períodos de producción. Además, la alta irradiación de luz aumenta los costos de producción.

Bajo esa problemática, científicos japoneses utilizaron la bacteria Synechococcus sp. cepa PCC 7002 (Synechococcus 7002) como un vehículo para la producción de astaxantina, ya que puede alcanzar altas concentraciones de biomasa en condiciones fototróficas libres de estrés y en menor tiempo que otras bacterias productoras del pigmento, como H. Pluvialis.

Synechococcus 7002 puede sintetizar naturalmente β-caroteno y xantofilas, pero no astaxantina. Entonces, para que pudiera sintetizar el pigmento efectivamente, los investigadores insertaron en el plásmido de la bacteria los genes crtZ y crtW que codifican para las enzimas β-caroteno hidroxilasa y β-caroteno cetolasa.

“La cepa recombinante produjo 3 mg de astaxantina por cada gr de células secas a partir de CO2 como única fuente de carbono, con un contenido de astaxantina significativamente mayor que los reportados pora otras cianobacterias”, afirmaron los expertos.

Fuente: Hasunuma y col., 2019.
Fuente: Hasunuma y col., 2019.

Además, agregaron que “la productividad de Synechococcus 7002 alcanzó los 3,35 mg/L/día después de sólo dos días en un proceso continuo autótrofo, que es comparable a las mejores productividades de H. astaxantina y H. pluvialis cuando se tienen en consideración los tiempos de crecimiento”.

Con esta evidencia, los autores sostuvieron que su trabajo “proporciona un marco para la futura mejora de los estudios de producción de carotenoides biosintéticos”.

Lea el abstract del estudio titulado “Single-stage astaxanthin production enhances the non-mevalonate pathway and photosynthetic central metabolism in Synechococcus sp. PCC 7002“ aquí.

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