Efecto de la disponibilidad de oxígeno sobre la producción de naringenina por Escherichia coli

La naringenina es una molécula relevante hoy en día debido a que es precursora de compuestos flavonoides relacionados con numerosas propiedades nutracéuticas, que les confieren alto valor en el mercado. Desde la ingeniería metabólica se ha propuesto superar los obstáculos que existen actualmente en los medios tradicionales de producción de flavonoides, mediante la edición genética y la búsqueda de parámetros de producción óptimos. En el presente estudio se ha explorado el efecto de la transferencia de oxígeno sobre la producción de naringenina en Eschericha coli utilizando expresión heteróloga de enzimas participantes en la ruta. Con base en los resultados del estudio se pudo concluir que el aumento de la aireación del medio propicia un aumento en la tasa de crecimiento de la cepa recombinante, tal como se ha predicho in silico, pero no necesariamente una mejora en la producción de naringenina debido a que la transferencia de oxígeno se debe considerar a la par con el factor de glucosa presente en el medio y su consumo. Por otra parte, se mostró que la disponibilidad de oxígeno no influye en la producción de ácido p-cumárico, pero sí en su posible acumulación por estancamiento de la vía heteróloga, consecuencia de la falta de malonil-CoA por agotamiento de glucosa. Finalmente, se alcanzó un máximo de producción de naringenina aproximado de 22 mg/L sin necesidad de adición de compuestos económicamente inviables en una producción a escala industrial, tales como tirosina y cerulenina.

Naringenin is a relevant molecule today because it is a precursor of flavonoid compounds related to numerous nutraceutical properties, which confer high market value. Metabolic engineering has proposed to overcome the obstacles that currently exist in the traditional means of flavonoid production, through genetic editing and the search for optimal production parameters. In the present study, the effect of oxygen transfer on naringenin production in Eschericha coli has been explored using heterologous expression of enzymes participating in the pathway. Based on the results of the study, it was possible to conclude that the increased aeration of the medium leads to an increase in the growth rate of the recombinant strain, as predicted in silico, but not necessarily an improvement in the production of naringenin due to because the oxygen transfer must be considered on a par with the glucose factor present in the medium and its consumption. On the other hand, it was shown that the availability of oxygen does not influence the production of p-coumaric acid, but it does influence its possible accumulation due to stagnation of the heterologous pathway, a consequence of the lack of malonyl-CoA due to glucose depletion. Finally, a maximum naringenin production of approximately 22 mg / L was reached without the need for the addition of economically unviable compounds in an industrial-scale production, such as tyrosine and cerulelin.

Ingeniero Químico

Pregrado