Bioproducción de carotenoudes de interés comercial con la microalga"Dunaliella bardawil"

Abstract

Dunaliella bardawil es una microalga eucariota, unicelular, biflagelada y halófila, por lo tanto adaptada a crecer en medios con concentraciones de sal del orden de 2 M, condiciones en las cuales la mayoría de microorganismos no pueden crecer. D. bardawil es, además, una de las principales fuentes naturales conocidas de beta-caroteno, carotenoide de contradtada actividad antioxidante, beneficioso en la prevención y evolución de patologías que cursan con degeneración oxidativa. Ambas cualidades hacen que esta microalga sea actualmente objeto de explotación tanto para la producción biotecnológica de beta-caroteno como para la obtención y comercialización de su propia biomasa como fuente de proteína y antioxidantes. La producción biotecnológica de D. bardawil enriquecida en beta-caroteno se lleva a cabo en un proceso que consta esencialmente de dos pasos: en primer lugar, la producción masiva de la microalga en condiciones de cultivo idóneas y, en segundo lugar, la aplicación de factores de estrsés inductores de la acumulación del antioxidante. La fase de producción de beta-caroteno implica el uso de condiciones de estres inductoras de su acumulación. Numerosos estudios han demostrado que tales condiciones conducen, sin embargo, a una ralentización del crecimiento de D. bardawil. Entre las condiciones de estrés se incluirían alta intensidad de luz, limitación de nitrógeno, alta concentración de sal, pH extremo, temperatura baja y presencia de agentes oxidantes, como algunos herbicidas. A pesar de las numerosas publicaciones sobre la inducción de la biosíntesis de carotenoides en D.bardawil, no existen hasta la fecha trabajos que propongan condiciones condujentes a la acumulación de carotenoides y que simultáneamente no ralenticen el crecimiento de la microalga. La búsqueda de estos factores inductores de estres ha sido uno de los objetivos principales de este trabajo de tesis, basado en la aplicación de irrasiancias UV de diferente longitud de onda. En este trabajo se ha analizado el efecto de las radiaciones UV-A (315-400 nm) y UV-B (280-315 nm) sobre el crecimiento, acumulación y producción de carotenoides en D.bardawil, analizando la posibilidad de desarrollar un proceso de producción biocompatible de carotenoides. Además, se ha determinado la respuesta antioxidante relativa a la acumulación de carotenoides en cultivos de D. bardawil, identoficando la existencia de una respuesta diferencial del ciclo de las xantofilas en base al rango del espectro de luz empleado. Finalmente se procedió a realizar una serie de experimentosd de productividad de D.bardawil relizados en la costa onubense (ESAt El Arenosillo), con el objetivo de caracterizar la producción estacional biocompatible de antioxidantes de interés comercial en esta zona del litoral andaluz.