Estudio de polimorfismo genético y del potencial biotecnológico como fuente de ficocianina en una cepa chilena de Spirulina y dos cepas del género Arthrospira (Cyanophyceae).

Abstract

Las cianobacterias pertenecientes al género Arthrospira Stizenberger, conocidas comúnmente con el nombre de Spirulina Turpin, son cultivadas masivamente como suplemento alimenticio en varias partes del mundo. La taxonomía de estos géneros se ve dificultada debido a que tanto los caracteres morfológicos como los quimiotaxonómicos están sujetos a cambios por efecto de las condiciones ambientales. En este trabajo se utilizó el análisis de restricción del ADN ribosomal amplificado (ARDRA) de los fragmentos 16S ITS e ITS y la secuenciación del espaciador interno transcrito ITS (situado entre los genes de ARNr de 16S y 23S), para caracterizar genéticamente a una cepa chilena de Spirulina (S. subsalsa CONC-050) y a dos cepas del género Arthrospira (A. maxima CONC-040 y A.platensis M2). Además, se evaluó el potencial de las cepas como fuente de C-ficocianina (C-PC), y el poder antioxidante de sus extractos crudos conteniendo este pigmento. Las cepas analizadas presentaron diferencias en la longitud de los fragmentos 16S-ITS e ITS. Asimismo, se detectaron variaciones significativas en el número de sitios de corte presentes en ambos fragmentos para todas las enzimas utilizadas. La secuenciación de la región ITS de la cepa de Spirulina mostró estar interrumpido sólo por el gen de ARNtIle, mientras que el espaciador de las dos cepas de Arthrospira está interrumpido por los genes ARNtIle y ARNtAla. El análisis filogenético, que incluyó secuencias de otras cepas disponibles en la base de datos GenBank, mostró que la región ITS de la cepa chilena de Spirulina está estrechamente relacionada con la de la cepa FACHB351 (China) de S. subsalsa. En relación a las cepas de Arthrospira; A. maxima CONC-040 se agrupó con otras cepas del género (perteneciendo al grupo II descrito por Scheldeman et al., 1999 y Baurain et al., 2002), mientras que A. platensis M2 fue la más divergente y no mostró relación con ninguna cepa del género secuenciada hasta ahora, a pesar de ser una de las cepas más intensamente utilizada en estudios fisiológicos y de cultivo masivo. Estos resultados demuestran que, al menos desde el punto de vista genético, esta no es una cepa de Arthrospira típica. Por otro lado, el contenido de C-PC fue significativamente superior en S. subsalsa CONC-050 (28.5 μg ml-1 ) que en las cepas de Arthrospira. La actividad antioxidante de los extractos crudos de las tres cepas en estudio, conteniendo igual cantidad de C-PC, fue superior al obtenido para la C-PC pura. El extracto con mayor poder antioxidante fue el obtenido desde A. maxima CONC-040 (50.8 % protección); sin embargo 7 esta fue la cepa menos productiva de C-PC por volumen de cultivo. Se discute el valor de las secuencias ribosomales en la delimitación taxonómica de Spirulina y Arthrospira y el potencial biotecnológico de las cepas estudiadas como fuentes de C-PC y otros compuestos antioxidantes.