Evaluación de la acumulación de carbohidra tos en la microalga Chlorella spp. asociada con la bacteria Azospirillum brasilense

Abstract

Los carbohidratos son biomoléculas orgánicas compuestas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno, los cuales se clasifican como: Monosacáridos, Oligosacáridos y Polisacáridos. En plantas terrestres y microalgas los carbohidratos son encontrados principalmente como polisacáridos, representados mayormente por el almidón; en donde, la biosíntesis y acumulación de almidón esta regulada por la actividad de la enzima ADP-Glucosa pirofosforilasa (AGPase. 2.7.7.27). Actualmente, el almidón generado por plantas y microalgas es un biopolímero considerado de gran importancia debido a su utilidad como alimento, en la industria y la obtención de biocombustibles. Por tal razón, muchos estudios se enfocan en incrementar la biosíntesis y acumulación de almidón en plantas y microalgas. Por otra parte, la bacteria Azospirillum brasilense, es considerada promotora del crecimiento de diversas plantas de interés agrícola y comercial, además de la microalga del genero Chlorella. La co-inmovilización de Chlorella spp. y Azospirillum brasilense en esferas de alginato es propuesta para remover nutrientes (nitrógeno y fósforo) de un medio sintético de crecimiento o agua residual doméstica. Al mismo tiempo Azospirillum induce una mayor actividad enzimática de varias cepas de Chlorella e incrementa el contenido de pigmentos como clorofila a y b, luteína y violaxantina, además, provoca un incremento en el contenido de lípidos y la variedad de ácidos grasos en las células de microalga. En esta investigación se evaluó el efecto de la bacteria promotora del crecimiento de microalgas Azospirillum brasilense, sobre la acumulación de carbohidratos totales y almidón de dos especies de Chlorella (C. vulgaris y C. sorokiniana). Cuando la bacteria y cada microalga se encontraban co-inmovilizadas en esferas de alginato y cultivadas en un medio sintético de crecimiento y creciendo bajo regimen autotrófico y heterotrófico. Además, se evaluó el efecto de Azospirillum sobre la actividad de la enzima reguladora de la biosíntesis de almidón en C. vulgaris, la ADP-Glucosa pirofosforilasa. La interacción de la bacteria con la microalga aumentó el contenido de carbohidratos totales, principalmente el almidón, por cultivo y por célula de Chlorella, así como una mayor actividad de la enzima AGPase de la microalga. Finalmente este estudio demostró que A. brasilense tiene la habilidad para incrementar el metabolismo de biosíntesis y acumulación de almidòn de Chlorella, por lo cuál esta bacteria puede ser considerada un factor biológico que puede cambiar composición celular de las microalgas bajo condiciones autotróficas y heterotróficas.