Identificación y caracterización de bacterias antárticas productoras de pigmentos

Abstract

Los carotenoides (carotenos y xantófilas), son compuestos isoprenoides, universalmente distribuidos. Estas moléculas liposolubles, son en su mayoría terpenos C40 que protegen a la membrana plasmática frente al daño oxidativo. La creciente demanda de carotenoides, tanto para alimentación como para la industria farmacéutica y cosmética, ha llevado a la búsqueda de formas de producción alternativas. La producción de carotenoides a partir de microorganismos constituye una alternativa atractiva, ya que puede llevarse a cabo controlando y optimizando condiciones de crecimiento. En este trabajo se realizó la bioprospección de microorganismos antárticos con potencial biotecnológico para producir carotenoides, en especial xantófilas. Se partió de un grupo de 16 cepas preseleccionadas en función de su pigmentación (tonalidades amarillo-anaranjado), reduciéndose el grupo de trabajo a 12 cepas diferentes mediante el uso de técnicas de fingerprinting (TP-RAPD). Dichas cepas fueron identificadas y agrupadas en los géneros: Arthrobacter, Chryseobacterium, Flavobacterium, Planococcus y Salinibacterium. Se seleccionaron, en función del perfil cromatográfico por HPLC, las cepas productoras de zeaxantina, debido a su interés comercial. En este trabajo se estudiaron los efectos de la temperatura y diferentes factores nutricionales (glucosa, peptona, extracto de levadura, fosfatos y NH4Cl) sobre el crecimiento de la cepa Chryseobacterium sp. P36. Posteriormente, dada la importancia de las fuentes de carbono y nitrógeno en el crecimiento bacteriano, se llevó a cabo el estudio mediante un diseño factorial 22 +1, de estos factores sobre la producción de biomasa y carotenoides. La evaluación conjunta de la glucosa y la peptona permitió evidenciar un efecto positivo de la peptona sobre el crecimiento al contrario de la glucosa, la cual a altas concentraciones inhibe el crecimiento bacteriano. Correspondiendo los valores máximos de crecimiento y concentración de carotenoides totales a 3.2 ± 0.1 g/L y 15.1 mg/L respectivamente luego de 48.5 h de cultivo a 20°C, pH 7.0, en un medio con 5 g/L glucosa y 11 g/L de peptona. A partir de los resultados obtenidos resulta de gran interés profundizar en el estudio de la producción de zeaxantina por la cepa Chryseobacterium sp. P36, utilizando otras fuentes de carbono y nitrógeno renovables y económicas, así como también el escalado a biorreactores utilizando un medio optimizado que permita maximizar los niveles de producción.