La levadura genéticamente modificada produce altos niveles de ácidos grasos saludables

Utilizando la fermentación, investigadores de la Universidad de Alberta han ideado una manera de producir mayores cantidades de un ácido graso saludable que se encuentra principalmente en las granadas. el papel es publicado en el Revista de química agrícola y alimentaria.

Trabajando con levadura de panadería que inicialmente no contenía ninguna, desarrollaron una nueva cepa que contiene altos niveles de ácido punícico, ofreciendo una forma sostenible de producir tanto el ácido graso de valor agregado como la biomasa de levadura, una fuente de proteína suplementaria utilizada en las industrias de alimentos y piensos para animales. con beneficios adicionales para la salud.

«Esto significa que podríamos producir este lípido de alto valor de forma mucho más rápida y económica en el futuro, sin necesidad de utilizar tierra cultivable, y también muestra cómo podemos desarrollar y mejorar nutricionalmente fuentes sostenibles de aceite especial», afirma el coautor del estudio. Guanqun (Gavin) Chen, profesor asociado de la Facultad de Ciencias Agrícolas, Biológicas y Ambientales y catedrático de investigación de Canadá en biotecnología de lípidos vegetales.

Derivado del aceite de semilla de una fruta exótica, el ácido punícico ofrece varios beneficios para la salud, con propiedades reductoras del colesterol, antiinflamatorias y anticancerígenas.

Pero en comparación con otros cultivos de semillas oleaginosas como la canola, la granada tiene una proporción de semilla a fruto y un rendimiento de aceite muy bajos, lo que limita la oferta y la convierte en un producto más costoso, señala Chen.

Utilizando un enfoque de edición de genes llamado mezcla de genes basada en CRISPR, Chen y el coautor del estudio Juli Wang integraron aleatoriamente ciertos genes potencialmente involucrados en la síntesis y acumulación del ácido punícico directamente en el genoma (el conjunto completo de ADN) de la levadura de panadería.

Sus experimentos marcan la primera vez que se utiliza la mezcla genética basada en CRISPR en la ingeniería de levaduras para producir ácidos grasos inusuales de origen vegetal, y el trabajo ha dado como resultado una forma más rápida y eficiente de descubrir cuáles genes funcionan bien juntos.

En lugar de la práctica más estándar y laboriosa de tener que probar combinaciones de genes una por una para determinar su influencia, «el proceso de mezcla de genes nos permitió agregar genes aleatoriamente a las cepas de levadura para crear una biblioteca y luego examinar esa biblioteca para identificar las cepas de levadura». los mejores», dice Wang, quien realizó los experimentos para obtener un doctorado. en la ciencia de las plantas.

«Primero analizamos la mejor cepa y luego averiguamos qué genes se transforman», añade. «Esto garantiza un mejor rendimiento en nuestros resultados, porque nos dice qué genes funcionan mejor entre sí».

Los experimentos aumentaron 80 veces el contenido de ácido punícico, hasta el 26,7%, el nivel más alto alcanzado y reportado por los científicos en microorganismos o plantas modificados hasta ahora, y un número «que es lo suficientemente alto como para mostrar un gran potencial para aplicaciones a escala comercial». producción», señala Chen.

La cepa de levadura que produjeron también tiene un contenido estable de ácido punícico, lo que es otro desarrollo prometedor para un eventual uso a gran escala, añade Wang.

«Para la producción bioindustrial, significa que los genes que se añaden a la levadura no se pierden de un lote de fermentación al siguiente».

Los descubrimientos, que han dado lugar a una solicitud de patente provisional, se basan en una estudio anterior por los investigadores, identificando inicialmente la dinámica del aumento del contenido de ácido punícico en la levadura mediante el apilamiento de genes. Ahora planean cultivar su cepa de alto rendimiento en fermentadores a escala de laboratorio, un paso hacia la ampliación para una posible producción comercial.

Además, su enfoque de mezcla de genes basado en CRISPR es lo suficientemente versátil como para usarse en la ingeniería de levadura de panadería para producir otros valiosos ácidos grasos inusuales, como los del aceite de ricino, y junto con eso, «un potencial emocionante para desarrollar otros bioproductos». Chen señala.