Producción de Astaxantina y expresión de genes en Haematococcus pluvialis (Chlorophyceae, Volvocales) bajo condiciones de estrés por deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia

Abstract

La astaxantina es un carotenoide y antioxidante utilizado en la industria cosmética, farmacéutica y alimentaria. Se produce naturalmente en la microalga H. pluvialis cuando esta crece bajo efecto de factores de estrés, como la deficiencia de nutrientes y una irradiancia alta, entre otros. Por lo anterior, se propone como objetivo de esta investigación determinar la producción de astaxantina y la expresión de los genes relacionados con su biosíntesis bajo condiciones de estrés por deficiencia de nitrógeno (4,0 y 5,0%) y una irradiancia alta. Para este trabajo se realizó un cultivo en medio RMcon nitrógeno a 4,0 y 5,0%, utilizando las siguientes condiciones: pH 6,7;ciclo luz/oscuridad20h: 4h;temperatura 25ºC; agitación continua; CO2de 5%; iluminación con lámparas fluorescentes blancas (Tlt 20w/54RSmarca Philips); e irradiancia alta de 140 μE. Adicionalmente, se utilizó como control el crecimiento en el medio con nitrógeno en concentraciones normales bajo las mismas condiciones durante36 días. El muestreo se realizó cada tercer día para cuantificación de astaxantina y clorofila y determinación de expresión de genes. El ANOVA realizado estableció que no hay diferencias significativas entre los tratamientos (P=0,053). Sin embargo, la producción de astaxantina fue de 3,52x10-6μg cel-1x mL-1con una concentración de nitrógeno al 4,0% y una irradianciaalta de 140 μE, incrementándose en 40% frente a la producción obtenida con nitrógeno al 5,0% (2,08x10-6ug cel-1x mL-1). Los genes psy, pds, lcy, bkt y chy, se expresaron con nitrógeno al 4,0%, mientras que con nitrógeno al 5,0% solo se expresaron psy, pds y chy.