Caracterización de la producción de metabolitos secundarios por microorganismos fotosintéticos

El crecimiento poblacional mundial ha impulsado la demanda de recursos alimentarios, causando un impacto ambiental negativo mediante la expansión de la agricultura y la ganadería. En respuesta, los microorganismos fotosintéticos se han destacado como fuente alternativa de compuestos bioactivos, como proteínas, carbohidratos y pigmentos. Este proyecto evaluó el impacto del carbono y del nitrógeno en la cinética de crecimiento, producción de proteínas, carbohidratos y pigmentos del aislamiento CLMR1, así como su influencia en la morfología celular. Se realizaron cultivos autotróficos y mixotróficos, utilizando dióxido de carbono con dos fuentes de carbono orgánicas (etilenglicol y acetato de sodio) y diferentes concentraciones de nitrato de sodio (0, 0.625, 1.25 y 2.5) gramos por litro Los resultados más destacados se observaron en el cultivo con 2.5 gramos por litro de nitrato de sodio y etilenglicol, logrando la mayor concentración celular (21,000,000 células por mililitro), máxima cantidad de carbohidratos (1015.78 microgramos por mililitro) y la síntesis más elevada de clorofila y carotenoides (0.274 y 0.207 microgramos por mililitro). Además, el tratamiento con 2.5 gramos por litro de nitrato de sodio y acetato de sodio produjo la mayor concentración de proteína (2.31 microgramos por mililitro). No obstante, los cultivos sin nitrato de sodio mostraron la síntesis más baja de cada metabolito y la mínima producción de biomasa (200,000 células por mililitro). Se evidenciaron cambios morfológicos en las células, destacando la importancia de las condiciones óptimas de cultivo para la síntesis de metabolitos y su aplicación en la producción sostenible de biomoléculas de alto valor.

Global population growth has driven demand for food resources, causing a negative environmental impact through the expansion of agriculture and livestock farming. In response, photosynthetic microorganisms have been highlighted as an alternative source of bioactive compounds, such as proteins, carbohydrates, and pigments. This project evaluated the impact of carbon and nitrogen on the growth kinetics, production of proteins, carbohydrates, and pigments of the CLMR1 isolate, as well as its influence on cell morphology. Autotrophic and mixotrophic cultures were carried out, using carbon dioxide with two organic carbon sources (ethylene glycol and sodium acetate) and different concentrations of sodium nitrate (0, 0.625, 1.25 and 2.5) grams per liter. The most outstanding results were observed in the culture with 2.5 grams per liter of sodium nitrate and ethylene glycol, achieving the highest cell concentration (21,000,000 cells per milliliter), maximum amount of carbohydrates (1015.78 micrograms per milliliter) and the highest synthesis of chlorophyll. and carotenoids (0.274 and 0.207 micrograms per milliliter). Additionally, treatment with 2.5 grams per liter of sodium nitrate and sodium acetate produced the highest protein concentration (2.31 micrograms per milliliter). However, cultures without sodium nitrate showed the lowest synthesis of each metabolite and the minimum biomass production (200,000 cells per milliliter). Morphological changes were evident in the cells, highlighting the importance of optimal culture conditions for the synthesis of metabolites and their application in the sustainable production of high-value biomolecules.