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).
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Date
2022
Authors
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Publisher
Universidad de Concepción
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.
Description
Tesis presentada para optar al grado de Doctor/a en Ciencias Biológicas con mención en Botánica.
Keywords
Cianobacterias, Arthrospira, Hidrolisados de Proteína, Antioxidantes