¿Qué te parece el salmón? ¿Agradable y rosado, o prefieres un tono más blanco pálido? Y cuando vas al zoológico, ¿te gustan los flamencos de color blanquecino o de un bonito tono rosado? Si prefiere el rosa, debe saber que el salmón de piscifactoría y los flamencos en cautiverio solo adquieren ese color cuando las dietas con las que se alimentan se complementan con Astaxantina, un pigmento cetocarotenoide rojo. Más recientemente, la astaxantina ha comenzado a utilizarse para el consumo humano debido a sus propiedades antioxidantes, antienvejecimiento, antiinflamatorias e inmunoestimulantes.
En la actualidad, la demanda mundial de este pigmento se satisface principalmente con astaxantina sintética producida por empresas químicas. El mercado mundial de la astaxantina tiene un valor de más de 200 millones de dólares estadounidenses al año. El costo de producción estimado de la astaxantina sintética es de aproximadamente US$1000 por kilo y el precio de mercado es de aproximadamente US$2000 por kilo. Eso hace que la astaxantina sea casi tan cara como el oro. Entonces, si pudieras hacer que las algas produzcan oro para ti a bajo precio, ¿lo harías?
haematococcus pluvialis es un alga verde unicelular capaz de acumular grandes cantidades de astaxantina (4 % en peso seco) en condiciones de estrés. El ciclo de vida de H. pluvialis es complejo e involucra al menos cuatro tipos de células. En condiciones de estrés, la biosíntesis de astaxantina se acompaña de cambios morfológicos de las células vegetativas móviles (verdes) en quistes inmóviles (rojos), que representan una etapa de reposo con una pared celular de celulosa muy resistente. La astaxantina se acumula en el citoplasma de las células de los quistes, brindando protección contra la fotoinhibición y el estrés oxidativo. A pesar de H. pluvialis es una de las fuentes más ricas de astaxantina, su cultivo masivo con fines comerciales ha sido poco explotado debido a su lenta tasa de crecimiento y complejo ciclo de vida.
Un documento reciente en AoB PLANTS se propone estandarizar y aplicar un programa de mejoramiento genético a H. pluvialis para mejorar su capacidad carotenogénica y evaluar el desempeño de una cepa seleccionada en grandes estanques abiertos de tamaño comercial. La productividad mejorada de astaxantina de la cepa seleccionada se mantuvo incluso cuando se cultivó a gran escala y es prometedora como base para la producción comercial viable de este valioso bioquímico por medios naturales.
Del mejoramiento genético al cultivo masivo a escala comercial de una cepa chilena de la microalga verde Haematococcus pluvialis con mayor productividad del cetocarotenoide rojo astaxantina. (2013) AoB PLANTS 5: plt026 doi: 10.1093/aobpla/plt026
La astaxantina es un cetocarotenoide rojo, ampliamente utilizado como colorante rojo natural en la acuicultura de peces marinos y aves de corral y, recientemente, como suplemento antioxidante para humanos y animales. La microalga verde haematococcus pluvialis es una de las fuentes naturales más ricas de este pigmento. Sin embargo, su lenta tasa de crecimiento y su complejo ciclo de vida dificultan el cultivo en masa con fines comerciales. Los objetivos de esta investigación fueron (i) estandarizar y aplicar un programa de mejoramiento genético a una cepa chilena de H. pluvialis con el fin de mejorar su capacidad carotenogénica y (ii) evaluar el comportamiento de una cepa mutante seleccionada en estanques abiertos de tamaño comercial (125 000 L) en el norte de Chile. haematococcus pluvialis la cepa 114 fue mutada por metanosulfonato de etilo. El nivel de dosis de mutágeno (tiempo de exposición y concentración) fue uno que indujo al menos un 90% de mortalidad. Las colonias supervivientes se cribaron en cuanto a resistencia al inhibidor de la biosíntesis de carotenoides difenilamina (25 µM). Los mutantes resistentes se cultivaron en un volumen de 30 ml durante 30 días, después de lo cual se determinó el contenido total de carotenoides mediante espectrofotometría. Se aislaron decenas de mutantes con capacidad carotenogénica mejorada en comparación con la cepa de tipo salvaje mediante la aplicación de estos protocolos estandarizados. Algunos mutantes exhibieron características morfológicas curiosas, como la liberación espontánea de astaxantina y la pérdida de flagelos. Uno de los mutantes se cultivó al aire libre en estanques abiertos de tamaño comercial de 125 000 L en el norte de Chile. Cultivada en condiciones similares, la cepa mutante acumuló un 30 % más de astaxantina que la cepa de tipo salvaje por peso seco y un 72 % más por volumen de cultivo. Mostramos que la mutagénesis/selección aleatoria es una estrategia efectiva para mejorar genéticamente las cepas de H. pluvialis y que la capacidad carotenogénica mejorada se mantiene cuando el volumen de los cultivos se amplía hasta un tamaño comercial.
