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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3687| Efecto de la composición espectral de la de la luz en la composición bioquímica y estandarización de procedimientos para el análisis de la expresión génica de Arthrospira (Spirulina) maxima Light spectral composition effect on the biochemical composition and protocol standardizations for gene expression analysis of Arthrospira (Spirulina) maxima | |
| Eugenio García Alvarez | |
| CLARA ELIZABETH GALINDO SANCHEZ M. del Pilar Sánchez Saavedra | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Spirulina, Arthrospira maxima, composición espectral, producción de proteína y expresión génica Spirulina, Arthrospira maxima, spectral composition of light, protein production, gene expression | |
| Las cianobacterias son microorganismos fotosintetizadores capaces de producir biomasa a partir de la luz, nutrientes y dióxido de carbono. El género Arthrospira ha sido utilizado en la industria cosmética, nutracéutica y acuícola debido a su alto contenido de pigmentos, proteínas y vitaminas. Los cambios en las condiciones de luz con la que Arthrospira maxima es cultivada, activan la síntesis metabólica de compuestos específicos induciendo un cambio en el metabolismo, así como en su composición proximal. El objetivo de este trabajo fue evaluar en cultivos de Arthrospira maxima el efecto de la luz blanca, azul, verde y roja en la composición proximal, producción de ficocianina, fotosíntesis y estandarizar los protocolos necesarios para el análisis de expresión génica. Para evaluar el efecto de la composición espectral de la luz en los cultivos, se usaron lámparas fluorescentes con irradiancia de 50 µmol fotón m-2s-1 de luz azul (403-540 nm), verde (510-556 nm), rojo (613-679 nm) y blanca como tratamiento control. Durante la fase exponencial del cultivo de Arthrospira maxima se midió la taza de crecimiento, cantidad de pigmentos, eficiencia fotosintética y composición proximal. La luz roja produjo un incremento de la taza de crecimiento en Arthrospira maxima (0.51 divisiones día-1) y el menor crecimiento fue evaluado en los cultivos en luz azul (0.33 divisiones día-1, p < 0.05). El mayor contenido de clorofila a fue medido en los cultivos con luz blanca (0.94 µg ml-1), y los menores menor valores con luz roja (0.188 µg ml-1). La mayor cantidad de ficocianina se evaluó en los cultivos mantenidos con luz roja (7.63 µg ml-1) y los menores valores fueron con luz verde (5.41 µg ml-1) y luz blanca (5.81 µg ml-1). El mayor valor de la máxima eficiencia cuántica (Fv/Fm) fue medida con luz azul (0.33). La mayor producción de proteínas se obtuvo con la luz verde (64.27 ± 2.44%) y los menores valores con la luz roja (44.29 ± 4.98%). La mayor producción de carbohidratos fue medida con luz roja (25.97 ± 5.91%) y los menores valores con luz azul (10.36 ± 0.85%). Los mayores valores de producción de lípidos se encontraron con luz blanca (13.41 ± 0.81%) y los menores valores con luz azul (10.72 ± 0.22%). Para Arthrospira maxima se estandarizó la amplificación de varios genes de relevancia metabólica como los de shock térmico (HSP90), la enzima RuBisCO (rbcL), la enzima glutamato sintasa (GOGAT), la enzima superóxido dismutasa (FeSOD), ... Cyanobacteria are photosynthetic microorganisms that produce biomass from light, nutrients, and carbon dioxide. The genus Arthrospira has been used for the cosmetic industry, nutraceutical, and aquaculture due to its high contentment of pigments, proteins, and vitamins. The changes in the light spectrum for Arthrospira maxima cultures directly activate the metabolic synthesis of specific compounds resulting in metabolic changes and their proximal composition. The aim of this study was to assess the effect of white, blue, green, and red light in Arthrospira maxima cultures related to their proximal composition, phycocyanin content, photosynthetic performance, and the protocol standardization for gene expression analysis. For the evaluation of the spectral essay of the light on the cultures was used fluorescent lamps were at an irradiance of 50 µmol photon m-2 s-1 of blue (403-540 nm), green (510-556 nm), red (613-679 nm) and white light as control treatment. During the exponential growth phase of Arthrospira maxima cultures was measured the growth rate, pigment content, photosynthesis efficiency, and proximal composition. Red light produced on Arthrospira maxima increased the growth rate (0.51 divisions day-1) and the lower values with blue light (0.33 divisions day-1). The highest chlorophyll content was measured in white light (0.94 µg ml-1), and the lowest values in red light (0.188 µg ml-1). The highest phycocyanin production was estimated in the cultures maintained with red light (7.63 µg ml-1), and the lowest values were with green light (5.41 µg ml-1) and white light (5.81 µg ml-1). The higher value of the maximum quantum efficiency (Fv/Fm) was measured in blue light (0.33). The higher protein production was obtained in green light (64.27 ± 2.44%), and lower values were with red light (44.29 ± 4.98%). The highest carbohydrate content was measured in red light (25.97 ± 5.91%), and the lower values with blue light (10.36 ± 0.85%). The highest lipid production was found in white light (13.41 ± 0.81%), and the lowest values in blue light (10.72 ± 0.22%). For Arthrospira maxima several metabolic-relevant genes were amplified as thermal stress protein (HSP90), RuBisCO enzyme (rbcL), glutamate synthase enzyme (GOGAT), superoxide dismutase enzyme (FeSOD), the alpha subunit of phycocyanin (PcA), chaperon protein (dnaK), the key enzyme in fatty acid biosynthesis (fabZ) and housekeeping gene 16S rRNA. The spectral composition ... | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| García Álvarez, E. 2022. Efecto de la composición espectral de la de la luz en la composición bioquímica y estandarización de procedimientos para el análisis de la expresión génica de Arthrospira (Spirulina) maxima. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 87 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA ACUICULTURA MARINA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Acuicultura |
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