Investigadores desarrollan un método de producción de astaxantina a partir de la aplicación de biotecnología en una microalga marina

Japón 16/12/2019 – Investigadores del Centro de Investigación de Ingeniería en Biología de la Universidad de Kobe, en Japón, ha logrado sintetizar el pigmento natural astaxantina a partir de un proceso biotecnológico de rápido crecimiento utilizando un huésped de la cianobacteria marina Synechococcus sp.

Además, como sugieren los investigadores, el análisis metabólico dinámico reveló que la producción de astaxantina mejora el metabolismo central de Synechococcus sp.

La astaxantina es carotenoide (beta-caroteno) que podemos encontrar en muchos vegetales, frutas y verduras, que tienen muchas aplicaciones en nutrición, y es empleado ampliamente en el proceso de cría de salmónidos ya que, incluida en el alimento, es la que confiere a la carne de los peces el color rosado. Además, es una sustancia con múltiples aplicaciones en las industrias farmacéutica, cosmética, entre otras, por su poder antioxidante.

Actualmente la astaxantina que se comercializa está sintetizada químicamente de la industria petroquímica, lo que genera cierta controversia por razones relacionadas con la seguridad alimentaria, lo que está haciendo que suba la demanda de astaxantina de origen natural.

Hasta ahora la fuente más extendida de producción de astaxantina natural es la microalga de agua dulce Haematococcus pluvialis que, debido a su complejo proceso de producción tiene un precio menos competitivo que la sintética y no la hace viable a grandes volúmenes.

Para mejorar esta competitividad de los procesos de producción natural el equipo de la Universidad, liderados por el profesor Hasununa Tomohisa, ha recurrido a un proceso biotecnológico que sólo requiere luz, agua y CO2 consigue producir la astaxantina más rápidamente y con menores riesgos de contaminación que los anteriores métodos empleados de síntesis biológica.

De forma natural fotosintética Synechococcus sp no produce astaxantina, por lo que a través del empleo de biotecnología se tomaron los genes codificadores de beta-caroteno hidroxilasa y la beta-caroteno cetolasa de la bacteria marina Brevundimonas sp y se integraron en la cianobacteria.

Se trata de la primera vez que se produce astaxantina usando esta microalga marina con CO2 como única fuente de carbono. Con esta cepa modificada Synechococcus sp PCC7002 se produjeron 3mg/g de astaxantina por peso de células secas a un velocidad de producción de 3,35 mg/L/día, y se cree que es la tasa de producción más alta lograda hasta ahora con algas verdes.

Adicionalmente los investigadores esperan que este estudio sirva para mejorar la comprensión de los procesos metabólicos en microorganismos, plantas y animales.