Biosíntesis de riboflavina a partir de aislados eucariotas procedentes del compostaje de residuos lignocelulósicos empleando sustratos residuales

Abstract

RESUMEN: Las vitaminas han sido sintetizadas históricamente mediante síntesis química industrial, lo que genera una gran cantidad de residuos que dañan la calidad del medio ambiente además de obtener un bajo rendimiento. Para suplir estas carencias, se redirigió la síntesis de vitaminas hacia una producción microbiana que se da de forma espontánea en la naturaleza. Además, en concreto la microbiota fúngica, tiene una elevada capacidad metabólica para utilizar medios de cultivo basados en sustratos residuales con el objetivo de generar compuestos de interés. Este hecho presenta una aplicación fundamental: proporcionar a los residuos una segunda vida en la que son empleados para generar compuestos bioactivos de valor añadido como las vitaminas. Este trabajo se enfocó en el estudio de la producción de vitamina B2 (riboflavina) por parte de una amplia colección de especies fúngicas procedentes del proceso de compostaje de residuos lignocelulósicos para poder realizar un estudio comparativo entre éstas y el hongo productor referencia, Ashbya gossypii buscando identificar potenciales productores de la vitamina que se adapten a producirla sobre sustratos residuales o que posean genes de interés para la producción de riboflavina. Una vez evaluada la producción de riboflavina de todas las cepas, se determinó que las especies más productoras fueron Galactomyces geotrichum, Cryptococcus magnus, Penicillium spinulosum, Pyrenochaeta sp., Kwoniella mangroviensis y Verticillium dahliae. En base a estos resultados, se ha realizado un estudio en el que se ha indagado en los genes y en las enzimas presentes en cada una de estas especies que hacen que sean buenas productoras de riboflavina llegándose a la conclusión de que presentan genes homólogos a los encontrados previamente en Saccharomyces cerevisiae, especie generadora de esta vitamina. El estudio abre la posibilidad de encontrar, sobre cepas ambientales no caracterizadas previamente, nuevos genes de interés para la potente industria de la biotecnología microbiana asociada a la producción de vitaminas. ABSTRACT: Vitamins have been synthesized historically through industrial chemical synthesis, which generates a large amount of waste that damages the quality of the environment as well as obtaining low yield. To fill these deficiencies, the synthesis of vitamins was redirected towards a microbial production that occurs regularly in nature. Furthermore, specifically the fungal microbiota has a high metabolic capacity to use media culture based on residual substrates with the aim of generating compounds of interest. This fact has a fundamental application: to provide a second life to waste in which they are used to generate bioactive compounds with added value, such as vitamins. This work focused on the study of the production of vitamin B2 (riboflavin) by a wide collection of fungal species from the composting process of lignocellulosic waste to be able to carry out a comparative study between these and the reference producer fungus, Ashbya gossypii looking for identify potential producers of the vitamin that adapt to produce it on residual substrates or that have genes of interest for riboflavin production. After evaluating the riboflavin production of all the strains, it was determined that the most productive species were Galactomyces geotrichum, Cryptococcus magnus, Penicillium spinulosum, Pyrenochaeta sp., Kwoniella mangroviensis and Verticillium dahliae. Based on these results, a study has been carried out that has investigated the genes and enzymes present in each of these species that make them good riboflavin producers, concluding that they have homologous genes to previously found in Saccharomyces cerevisiae, a species that generates this vitamin. The study opens the possibility of finding, on environmental strains not previously characterized, new genes of interest for the powerful industry of microbial biotechnology associated with the production of vitamins.