Tolerancia al sodio de fungoides aislados de agua dulce y su potencial cultivo en medio alternativo.
| dc.contributor.advisor | González Saldía, Rodrigo | es |
| dc.contributor.author | Barindelli Zenteno, Nikole Belén | es |
| dc.date.accessioned | 2025-04-24T19:22:22Z | |
| dc.date.available | 2025-04-24T19:22:22Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniera en Biotecnología Marina y Acuicultura. | es |
| dc.description.abstract | La adaptación a los cambios de salinidad en levaduras se consigue mediante modificaciones fisiológicas y la expresión genética de la célula que implica la regulación en los sistemas de transporte en la membrana plasmática que afecta la turgencia celular. Debido a su capacidad para producir compuestos bioactivos, como ácidos grasos poliinsaturados y carotenoides de alto valor nutricional, estos microorganismos se han convertido en un interesante objeto de estudio. No obstante, su uso para producir estos compuestos enfrenta desafíos, como el aislamiento de cepas con características óptimas para su cultivo masivo y de bajo costo. A pesar de los estudios ya existentes en levaduras, aún se desconoce en gran medida el efecto de la salinidad sobre el crecimiento celular y la producción de metabolitos secundarios. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue investigar cepas de fungoides aisladas de agua dulce y su potencial para producir carotenoides cuando son sometidas a un gradiente de salinidad. Así también, se investigó su capacidad de utilizar una fuente de carbono alternativa, distinta a los medios comerciales para proyectar el posible escalamiento del bioproceso. Se estudiaron 17 cepas de fungoides pigmentados aisladas a fines del invierno de 2023 y 2024, desde el Humedal Urbano Laguna Avendaño (Comuna de Quillón, Región de Ñuble, Chile). De estas, se seleccionaron dos cepas (Q4 y Q7), con un alto contenido de carotenoides totales para evaluar su respuesta frente a un gradiente de salinidad (0, 5, 10, 15, 20, 25 y 30 PSU). Los resultados muestran que ambas cepas son sensibles al incremento de la concentración de sal, no obstante, el crecimiento celular de Q4 correlaciona significativamente (p < 0,001) con el tiempo de cultivo a 0 PSU (control) y 30 PSU (r2= 0,95, r2=0,89, respectivamente). Para esta cepa, en las otras salinidades no se observó un crecimiento significativo. En contraste Q7 muestra un efecto inverso frente a la salinidad tipo “dosis respuesta” y logra llegar a la fase estacionaria más rápidamente (144 h) que Q4 (192 a 216 h). No obstante, en la fase estacionaria Q4 alcanza una mayor densidad celular a 30 PSU (56375 ± 11136), que Q7 (0PSU; 33000 ± 707 células/mL). Así también, al final del experimento la cepa Q4 mostró una mayor concentración de carotenoides totales (p=0,014, p < 0,05) que la cepa Q7, por lo tanto, fue la mejor candidata para explorar su crecimiento en glicerol como una fuente alternativa de carbono. Los resultados del ensayo con glicerol p.a. para evaluar el potencial de escalamiento del cultivo de la cepa Q4 mostraron que su crecimiento promedio fue significativamente mayor (p < 0,05), en este substrato (38500 ± 22585 células/mL) que en medio Sabouraud (7075 ± 2619 células/mL). No obstante, al final del experimento la concentración de carotenoides totales no mostró diferencias significativas entre ambos medios. En conclusión, el crecimiento de las cepas de levaduras aisladas de agua dulce es afectado por el incremento de la concentración de sal, sin embargo, Q4 es capaz de crecer a 30PSU como el control a 0PSU lo que demuestra que posee mecanismos de adaptación al incremento de salinidad que se activan sobre el umbral de los 25 PSU, en cambio, Q7 responde inversamente al incremento de salinidad, lo que demuestra que este tipo de organismos poseen más de un mecanismo adaptativo para enfrentar el estrés salino. Esta observación puede ser relevante en el desciframiento de la diversidad de mecanismos adaptativos de los fungoides facultativos. Así también, Q4 demostró tener el potencial de crecer en un medio alternativo, como el glicerol proveniente de la industria de biodiesel, que normalmente está contaminado con sodio. Finalmente, dado el reducido tiempo para realizar este seminario, los intentos para identificar molecularmente el tipo de microorganismo de la cepa Q4 fueron infructuosos, sin embargo, su morfología es consistente con el grupo de las levaduras. Mayor investigación al respecto debe ser realizada en este sentido. | es |
| dc.description.abstract | The adaptation to salinity changes in yeasts is achieved through physiological modifications and gene expression regulation, which involves adjustments in plasma membrane transport systems affecting cellular turgor. Due to their ability to produce bioactive compounds such as polyunsaturated fatty acids and high nutritional value carotenoids, these microorganisms have become an interesting subject of study. However, their use to produce these compounds faces challenges, such as the isolation of strains with optimal characteristics for large-scale and cost-effective cultivation. Despite existing studies on yeasts, the effect of salinity on cell growth and secondary metabolite production remains largely unknown. Therefore, the objective of this study was to investigate fungal strains isolated from freshwater and their potential to produce carotenoids when subjected to a salinity gradient. Additionally, their ability to utilize an alternative carbon source, different from commercial media, was explored to assess the feasibility of scaling up the bioprocess. Seventeen pigmented fungal strains were isolated in late winter 2023 and 2024 from the Humedal Urbano Laguna Avendaño (Quillón Commune, Ñuble Region, Chile). Two strains (Q4 and Q7) with high total carotenoid content were selected to evaluate their response to a salinity gradient (0, 5, 10, 15, 20, 25, and 30 PSU). The results showed that both strains were sensitive to increasing salt concentrations. However, Q4's cell growth significantly correlated (p < 0.001) with culture time at 0 PSU (control) and 30 PSU (r²= 0.95, r²=0.89, respectively). No significant growth was observed at other salinities for this strain. In contrast, Q7 exhibited an inverse "dose-response" effect to salinity, reaching the stationary phase more rapidly (144 h) than Q4 (192 to 216 h). However, in the stationary phase, Q4 reached a higher cell density at 30 PSU (56,375 ± 11,136 cells/mL) compared to Q7 (0 PSU; 33,000 ± 707 cells/mL). Additionally, at the end of the experiment, Q4 had a higher total carotenoid concentration (p=0.014, p < 0.05) than Q7, making it the best candidate for further exploration of its growth in glycerol as an alternative carbon source. The results of the glycerol p.a. assay to evaluate the scaling potential of Q4 showed that its average growth was significantly higher (p < 0.05) in this substrate (38,500 ± 22,585 cells/mL) than in Sabouraud medium (7,075 ± 2,619 cells/mL). However, at the end of the experiment, total carotenoid concentration showed no significant differences between the two media. In conclusion, the growth of yeast strains isolated from freshwater is affected by increasing salt concentration. However, Q4 can grow at 30 PSU similarly to the control at 0 PSU, demonstrating its ability to activate adaptive mechanisms above the 25 PSU threshold. In contrast, Q7 exhibits an inverse response to increasing salinity, indicating that these organisms possess multiple adaptive mechanisms to cope with salt stress. This observation may be relevant to deciphering the diversity of adaptive mechanisms in facultative fungal species. Additionally, Q4 demonstrated the potential to grow in an alternative medium, such as glycerol from the biodiesel industry, which is typically contaminated with sodium. Finally, due to the limited time available for this study, attempts to molecularly identify the Q4 strain were unsuccessful. However, their morphology is consistent with the yeast group. Further research is needed in this regard. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Oceanografía | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/12582 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Fungoides marinos | es |
| dc.subject | Salinidad | es |
| dc.subject | Agua dulce | es |
| dc.subject | Adaptación (Biología) | es |
| dc.title | Tolerancia al sodio de fungoides aislados de agua dulce y su potencial cultivo en medio alternativo. | es |
| dc.type | Thesis | en |