Caracterización genética y determinación del potencial biotecnológico de las cepas del género Arthrospira Stizenberger (Cyanophyceae) depositadas en tres Colecciones de Cultivo de Microalgas: UTEX (USA), CCAP (UK) y CCM-UdeC (Chile).

Abstract

El género Arthrospira destaca por su importancia biotecnológica, debido a que posee metabolitos con actividad antiinflamatoria, antitumoral y propiedades hepatoprotectoras. El género Arthrospira estuvo fusionado con el género Spirulina, razón por la cual aún se les denomina erróneamente como “Spirulina” a especies de Arthrospira. A través de análisis genotípicos se determinó que ambos géneros no están filogenéticamente relacionados. Por otra parte, muchos taxa del género Arthrospira muestran variabilidad morfológica y plasticidad de los caracteres taxonómicos. A través del análisis de la secuencia de la región ITS se han obtenido árboles filogenéticos que, en la mayoría de los estudios, agrupan a las cepas de Arthrospira en dos clados principales (“especies filogenéticas”). Hasta la fecha no se registran estudios que analicen la existencia de variabilidad intraespecífica en las especies filogenéticas de Arthrospira. Parámetros fisiológicos como crecimiento, producción de pigmentos y proteínas o las propiedades funcionales de estas, son atributos de interés biotecnológico, que pueden variar entre cepas, favoreciendo el mejoramiento genético mediante simple selección. Por otro lado, las Colecciones de Cultivo de Microalgas son reservorios de biodiversidad que mantienen depositadas cepas aisladas en distintos momentos y lugares geográficos, las cuales son registradas con el nombre taxonómico indicado por el depositante, sin que medie una confirmación por parte de la Colección, lo cual puede llevar a errores de denominación. En esta tesis se analizaron 11 cepas denotadas como Arthrospira y Spirulina provenientes de tres colecciones de cultivo de microalgas: CCAP (Escocia), UTEX (USA) y CCM-UdeC (Chile), a través de la secuencia del espaciador interno transcrito ribosomal (región ITS), con el fin de verificar su clasificación taxonómica. El análisis filogenético mostró la existencia de cepas erróneamente clasificadas en sus colecciones de cultivo de origen; siete cepas se agruparon en una de las dos especies genéticas descritas previamente en Arthrospira (clusters I y II), mientras que las restantes cepas se agruparon dentro del género Spirulina, formando dos clústers no descritos previamente. Además, el análisis morfológico y fisiológico (crecimiento, producción de biomasa, pigmentos, proteínas y lípidos) reflejó la presencia de variabilidad intraespecífica dentro de las especies genéticas de Arthrospira. Las cepas UTEX 2342 (cluster I) y CCM-UdeC 040 (cluster II) serían las más promisorias para un escalamiento comercial, considerando principalmente sus atributos de crecimiento, capacidad de acumular ficocianina y proteínas y propiedad antioxidante de sus extractos acuosos crudo e hidrolizado. Esta investigación aporta valiosa información práctica sobre cepas actualmente depositadas en colecciones de cultivo de distintos países, lo cual resulta un incentivo para el desarrollo de iniciativas que fomenten el cultivo comercial de Arthrospira.