Una estrategia de biotercnología permite convertir Schizochytrium en una biofábrica de astaxantina

China, 16/05/2025 | Los investigadores lograron mejorar en 169 veces la capacidad para producir astaxantina en esta microalga

Investigadores del Tianjin Institute of Industrial Biotechnology (Academia China de Ciencias) han logrado transformar la microalga Schizochytrium sp. en una potente biofábrica para la producción de astaxantina, un pigmento carotenoide con alto poder antioxidante, ampliamente demandado en los sectores de la alimentación, la cosmética, la salud y la acuicultura.

Mediante una estrategia integrada de mutagénesis por electroporación, ingeniería genética, reubicación subcelular de enzimas y optimización de la fermentación, el equipo ha conseguido alcanzar una producción máxima de 29,5 mg/L de astaxantina en condiciones de biorreactor, lo que supone una mejora de 169 veces respecto a la cepa silvestre.

El estudio, publicado en Chemical Engineering Journal, parte del desarrollo de una cepa mutante denominada Schizochytrium sp. AST32, obtenida tras aplicar pulsos eléctricos de alta tensión que inducen mutaciones aleatorias. Esta cepa mostró un incremento del contenido de astaxantina de 7,56 μg/g a 55,17 μg/g.

A partir de AST32, los investigadores sobreexpresaron cinco genes clave del metabolismo carotenoide (idi, crtE, crtIBY, crtZ y crtW), elevando el contenido hasta 374,85 μg/g. Finalmente, al dirigir estas enzimas hacia los cuerpos lipídicos celulares mediante una proteína de fusión (PLIN), lograron una concentración intracelular de 400,38 μg/g.

La optimización del proceso fermentativo en un biorreactor de 5 litros, usando una estrategia de limitación de glucosa, permitió alcanzar el pico de rendimiento: 29,5 mg/L de astaxantina con una producción simultánea de DHA de 3,83 g/L, lo que representa el 45 % del total de lípidos. “Este estudio establece una base técnica crítica para avanzar en la escalabilidad comercial de la biosíntesis de astaxantina en Schizochytrium sp.”, destacan los autores en el artículo.