Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3699| Mixotrofía fotosintética inducida en Dunaliella salina: rendimiento y rutas de biosíntesis de isoprenoides, β-caroteno y carotenogénesis Induced photosynthetic mixotrophy in Dunaliella salina: yield and biosynthetic pathways of isoprenoids, β-carotene and carotenogenesis | |
| Willian Robert Capa Robles | |
| José de Jesús Paniagua Michel | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| glicerol, Dunaliella salina, β-caroteno, fotosíntesis, mixotrofía glycerol, Dunaliella salina, β-carotene, photosynthesis, mixotrophy | |
| La microalga Dunaliella salina es la fuente natural superlativa de β-caroteno que tiene propiedades nutricionales y terapéuticas valiosas. Estos atributos posicionan a esta especie como una fuente deseable para la producción masiva y sostenible de este isoprenoide C40. Sin embargo, la producción fotoautotrófica clásica aún enfrenta desafíos que limitan tanto su crecimiento asi como la posibilidad de obtener rendimientos y productividades mayores. En tanto que los cultivos promisorios hetero y mixotroficos aun requieren de optimización para mejorar los rendimientos celulares y producción de compuestos de alto valor agregado en esta clorofita. El objetivo de este trabajo fue investigar la capacidad de D. salina para crecer en condiciones heterotroficas y mixotroficas asi como producir rendimientos en biomasa y carotenoides (principalmente β-caroteno) de manera práctica, sustentable, de bajo costo y con rendimientos superiores a los reportados en esta microalga. Los modos nutricionales fueron investigados optimizando la relación C/N, la fuente de carbono organico, la intensidad luminosa y la salinidad. El sistema de cribado realizado demostró las preferencias metabólicas y fisiológicas de D. salina por el glicerol sobre la glucosa, acetato, xilosa y sacarosa para lograr rendimientos óptimos en biomasa celular y acumulación de carotenoides especialmente β-caroteno bajo mixotrofia fotosintética. Esta clorofita creció deficientemente en condiciones de cultivo heterotrófico. La combinación de glicerol 12.5 mM, salinidad 3.0 M NaCl y 50 μmol de fotones m2 s-1 de intensidad de luz mejoró la absorción y asimilación del glicerol por D. salina y, en consecuencia, aumentó el crecimiento (2.1 x 106 células mL-1) y la síntesis de β-caroteno (4.43 pg célula-1) en comparación con cultivos fotoautotróficos (0.9 x 106 células mL-1 y 1.37 pg célula-1, respectivamente). El estrés salino y lumínico estimuló la absorción de glicerol por esta microalga. En la etapa final de crecimiento, el aumento de la intensidad de la luz (de 50 a 300 μmol de fotones m2 s-1) permitió que el β-caroteno alcanzara valores superiores a 30 pg célula-1 y excediera en tres veces el nivel de β-caroteno producido por los cultivos fotoautotróficos bajo la misma intensidad de luz. El aumento de la salinidad de 1.5 a 3.0 M NaCl (salinidad no isosmótica) mejoró el crecimiento y el β-caroteno algal en comparación con la salinidad isosmótica de 3.0 M NaCl. En esta investigación ... The microalga Dunaliella salina is the superlative natural source of β-carotene which has valuable nutritional and therapeutic properties. Today, this species is a desirable source for the massive and sustainable production of this isoprenoid.C40. However, classic photoautotrophic production still faces challenges that limit both its growth and the possibility of obtaining higher yields and productivities. While heterotrophic and mixotrophic promoter cultures still require optimization to improve cell yields and production of high value-added compounds in this chlorophyta. The goal of this thesis was to investigate the ability of D. salina to grow in heterotrophic and mixotrophic conditions as well as to produce yields of biomass and carotenoids (mainly β-carotene) in a practical, sustainable, low-cost and higher yields than those reported in this microalga. The screening analysis carried out demonstrated the metabolic and physiological preferences of D. salina for glycerol over glucose, acetate, xylose, and sucrose for the achievement of optimal yields in cell biomass and carotenoids accumulation especially β-carotene under photosynthetic mixotrophy. This chlorophyte exhibited a deficient growth under heterotrophic conditions. The combination of 12.5 mM glycerol, 3.0 M NaCl salinity, and 50 μmol photons m2 s−1 light intensity improved absorption and assimilation of glycerol by D. salina and consequently this increased growth (2.1 x 106 cell mL-1) and β-carotene synthesis (4.43 pg cell-1) compared to photoautotrophic cultures (0.9 x 106 cell mL-1 and 1.37 pg cell-1, respectively). The saline and light stress stimulated the uptake of glycerol by this microalga. At the final stage of growth, the increase in light intensity (from 50 to 300 μmol photons m2 s−1) allowed the β-carotene to achieve values higher than 30 pg cell−1 and exceeding by three times the β-carotene level produced by photoautotrophic cultures under the same light intensity. Increasing salinity from 1.5 to 3.0 M NaCl (non-isosmotic salinity) improved the growth and microalgal β-carotene than the isosmotic salinity of 3.0 M NaCl. In this research, the effect of different organic carbon substrates has revealed that D. salina photosystems can choose nutritional options other than obligated photoautotrophy. The induced photosynthetic mixotrophy triggered the metabolic capability of D. salina to carried out photosynthesis and respiration simultaneously, which could ... | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Capa Robles, W.R. 2022. Mixotrofía fotosintética inducida en Dunaliella salina: rendimiento y rutas de biosíntesis de isoprenoides, β-caroteno y carotenogénesis. Tesis de Doctor en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 114 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Willian Robert Capa Robles_09 marzo 2022_BIB.pdf | Versión completa de la tesis | 4.64 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |