Comparación de carotenoides obtenidos a partir de la asimilación por asteromyces cruciatus de carbohidratos complejos provenientes

Abstract

Los carotenoides son pigmentos naturales que van desde el amarillo al rojo y se encuentran en plantas, hongos y bacterias. Tienen un esqueleto de 40 carbonos con enlaces dobles y grupos terminales que afectan su color y propiedades fisicoquímicas. Su función principal es proteger contra oxidación y atraer polinizadores. Se utilizan en alimentos como pigmentos naturales, antioxidantes y fuente de vitamina A. El hongo A. cruciatus podría tener genes para la síntesis de carotenoides y las algas pardas M. pyifera y D. antarctica, ricas en carbohidratos complejos pueden ser asimiladas por el hongo como fuente de carbono, aprovechando un recurso renovable de bajo valor en Chile. El objetivo de este trabajo es comparar los carotenoides obtenidos al fermentar las algas M. pyrifera y D. antartica con el hongo marino A. cruciatus con tal de identificar cual alga es la fuente de carbono de mejor rendimiento para la producción de carotenoides por peso seco de micelio. Para esto, se realizó un estudio de estrés abiótico para evaluar cómo diferentes longitudes de onda de luz afectan el crecimiento del hongo en un medio con glucosa, logrando diferencias poco significativas, por lo que se continuó con una fermentación en ausencia de luz dado que generó la menor variabilidad. Se emplearon dos metodologías de extracción, calentamiento por ácido y ruptura mecánica con esferas de vidrio, siendo la segunda metodología la que generó un mejor rendimiento. Se realizó una cuantificación mediante espectrofotometría UV-Vis y HPLC en fase reversa con columna C18, generando una cuantificación tentativa. Finalmente, se realizó un estudio de metabolómica mediante UHPLC-QTOF en el que se identificaron 126 metabolitos. Se logra identificar apocarotenal y fucoxantina mientras que dentro del estudio de metabolómica se destaca la presencia de emodina, un pigmento no carotenoide anaranjado en alta intensidad, el cual se propone investigar para futuros proyectos dado sus usos comerciales. Mediante análisis estadísticos de resultados se concluye que no hay diferencias significativas de rendimiento de fucoxantina para el hongo marino fermentado con algas pardas y algas pardas no fermentadas. Por otro lado, para apocarotenal, hay diferencias significativas entre fermentar el hongo con ambas algas y solo algas pardas sin fermentar. Se concluye que D. antarctica es una fuente de carbono que podría producir un mayor rendimiento de apocarotenal en comparación a M. pyrifera como única fuente de carbono. Se debate si el hongo marino puede producir apocarotenal directamente o si se produce mediante la oxidación directa del β-caroteno, lo que plantea cuestiones sobre vías metabólicas. Los resultados generan discusiones sobre la mejora de la metodología de extracción, identificación y cuantificación. Se sugiere seguir caracterizando los metabolitos secundarios de A. cruciatus fermentado en algas pardas y glucosa con énfasis en apocarotenal y emodina.