Mixotrofía fotosintética inducida en Dunaliella salina: rendimiento y rutas de biosíntesis de isoprenoides, β-caroteno y carotenogénesis
La microalga Dunaliella salina es la fuente natural superlativa de β-caroteno que tiene propiedades nutricionales y terapéuticas valiosas. Estos atributos posicionan a esta especie como una fuente deseable para la producción masiva y sostenible de este isoprenoide C40. Sin embargo, la producción fot...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/3699 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3699 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/autor/glicerol, Dunaliella salina, β-caroteno, fotosíntesis, mixotrofía info:eu-repo/classification/autor/glycerol, Dunaliella salina, β-carotene, photosynthesis, mixotrophy info:eu-repo/classification/cti/2 info:eu-repo/classification/cti/24 info:eu-repo/classification/cti/2499 info:eu-repo/classification/cti/249999 |
| Sumario: | La microalga Dunaliella salina es la fuente natural superlativa de β-caroteno que tiene propiedades nutricionales y terapéuticas valiosas. Estos atributos posicionan a esta especie como una fuente deseable para la producción masiva y sostenible de este isoprenoide C40. Sin embargo, la producción fotoautotrófica clásica aún enfrenta desafíos que limitan tanto su crecimiento asi como la posibilidad de obtener rendimientos y productividades mayores. En tanto que los cultivos promisorios hetero y mixotroficos aun requieren de optimización para mejorar los rendimientos celulares y producción de compuestos de alto valor agregado en esta clorofita. El objetivo de este trabajo fue investigar la capacidad de D. salina para crecer en condiciones heterotroficas y mixotroficas asi como producir rendimientos en biomasa y carotenoides (principalmente β-caroteno) de manera práctica, sustentable, de bajo costo y con rendimientos superiores a los reportados en esta microalga. Los modos nutricionales fueron investigados optimizando la relación C/N, la fuente de carbono organico, la intensidad luminosa y la salinidad. El sistema de cribado realizado demostró las preferencias metabólicas y fisiológicas de D. salina por el glicerol sobre la glucosa, acetato, xilosa y sacarosa para lograr rendimientos óptimos en biomasa celular y acumulación de carotenoides especialmente β-caroteno bajo mixotrofia fotosintética. Esta clorofita creció deficientemente en condiciones de cultivo heterotrófico. La combinación de glicerol 12.5 mM, salinidad 3.0 M NaCl y 50 μmol de fotones m2 s-1 de intensidad de luz mejoró la absorción y asimilación del glicerol por D. salina y, en consecuencia, aumentó el crecimiento (2.1 x 106 células mL-1) y la síntesis de β-caroteno (4.43 pg célula-1) en comparación con cultivos fotoautotróficos (0.9 x 106 células mL-1 y 1.37 pg célula-1, respectivamente). El estrés salino y lumínico estimuló la absorción de glicerol por esta microalga. En la etapa final de crecimiento, el aumento de la intensidad de la luz (de 50 a 300 μmol de fotones m2 s-1) permitió que el β-caroteno alcanzara valores superiores a 30 pg célula-1 y excediera en tres veces el nivel de β-caroteno producido por los cultivos fotoautotróficos bajo la misma intensidad de luz. El aumento de la salinidad de 1.5 a 3.0 M NaCl (salinidad no isosmótica) mejoró el crecimiento y el β-caroteno algal en comparación con la salinidad isosmótica de 3.0 M NaCl. En esta investigación ... |
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