Producción de carotenoides por Rhodotorula mucilaginosa en un sistema de fermentación electrostática

Los colorantes en la industria alimentaria se encuentran dentro de los aditivos de mayor interés por su aporte de atractivo visual en los productos. La mayoría de estos son sintéticos pero su ingesta afecta a consumidores con sensibilidad a los químicos, por lo tanto, obtener pigmentos naturales de los metabolitos de vegetales y microorganismos resulta una alternativa de solución a tal problemática. Sin embargo, los retos que se presentan para emplear únicamente colorantes naturales en los alimentos es la escasez de materias primas y la productividad al emplear microorganismos no cubre la demanda de la industria alimentaria. En la presente investigación evaluó el efecto de la relación C/N y aplicación de voltaje continuo e intermitente en un sistema de fermentación electrostática, sobre la generación de biomasa y la síntesis de carotenoides por Rhodotorula mucilaginosa. La producción de biomasa se cuantificó mediante gravimetría, así como la síntesis de carotenoides por espectrofotometría para las diferentes relaciones C/N (20-90). Se demostró que la relación C/N 50 fue el tratamiento con mayor productividad de carotenoides respecto a la biomasa logrando 20.97 ± 1.7 μg g-1. Se empleó un sistema de fermentación electrostática conformada por cátodo de acero inoxidable y ánodo de alambre de cobre aislado para aplicación de voltaje (0-30 V) de manera continua e intermitente durante el proceso fermentativo de Rhodotorula mucilaginosa. Se observó que la aplicación de voltaje a 10 V de forma continua favoreció la síntesis de carotenoides produciendo 100.16 ± 3.6 μg L-1, seguida por el tratamiento con aplicación intermitente de 10 V que resultó con una concentración de 85.45 ± 5.0 μg L-1, ambos en comparación con el control con 39.02 ± 17.3 μg L-1. Adicionalmente, se determinó la capacidad de regeneración de NADH y NADPH, mediante la reducción de resazurina. Donde, las unidades relativas de fluorescencia resultaron 1.35 veces mayor con la aplicación de 10 V de forma continua en comparación con el control. La relación C/N 50 y la aplicación continua de voltaje en el sistema de fermentación electrostática estimulan el crecimiento de R. mucilaginosa y la producción de carotenoides al modular la regeneración de NADH y NADPH.