Producción de Astaxantina en Haematococcus pluvialis bajo diferentes condiciones de estrés / Astaxanthin Production in Haematococcus pluvialis under different stress conditions

Las microalgas son fuente de un gran número de compuestos bioactivos de interés industrial, como los carotenoides que se utilizan como colorantes naturales en alimentación animal y humana, así como en la industria farmacéutica, cosmética y en la acuicultura. Además se han propuesto como agentes efectivos en la prevención de una variedad de enfermedades, debido a su capacidad antioxidante, inmunoregulaora, anti-inflamatoria y anti-cancerígena. El ketocarotenoide astaxantina es el más importante desde el punto de vista biotecnológico. Hoy la mayor cantidad de astaxantina es producida por síntesis química y es vendida a un precio de US $2500/kg. El alto precio y el incremento en la demanda para este compuesto, especialmente de origen natural, en las diferentes industrias, hace que sea de interés la producción astaxantina a partir de microalgas como el Haematococcus pluvialis, que acumula cantidades importantes (más del 4%/g de peso seco) y de mejor calidad que las obtenidas por otras fuentes como levaduras y plantas. La acumulación del pigmento en H. pluvialis ocurre durante la transformación de la microalga desde el estado vegetativo (fase verde) a aplanospora (fase roja) cuando cesa su crecimiento en la fase estacionaria. Los tipos de estrés que inducen a la acumulación de astaxantina son temperatura, intensidad lumínica, ciclos de luz/oscuridad, concentración de nutrientes, pH, especies reactivas de oxígeno, sales y presencia de inhibidores de procesos metabólicos a diferente nivel. Es importante resaltar que esta microalga es de difícil cultivo; así como en la obtención del pigmento en cantidades de interés, debido a su ciclo celular complejo. De igual forma, un mayor entendimiento de las bases moleculares de la relación -condiciones de estrés-inducción- acumulación de astaxantina en H. pluvialis, podría ser útil para aumentar la productividad de astaxantina.

Microalgae are a source of a large number of bioactive compounds of industrial importance, such as carotenoids used as natural colorants in food and feed, as well as in pharmaceuticals, cosmetics and aquaculture. They also have been studied as effective compounds for the prevention of different diseases due to their antioxidant, immunoregulatory, anti-inflammatory and anticarcinogenic properties. In biotechnology applications astaxanthin is the most important ketocarotenoide. Currently most astaxanthin is produced by chemical synthesis and sold at U.S. $ 2500/kg. The high price and increasing demand of this compound in different industries, especially of natural origin creates an interest in the astaxanthin production from microalgae as Haematococcus pluvialis that accumulate significant amounts (more than 4%/g dry weight) and better quality what is obtained from sources such as yeast and plants. The pigment accumulation in H. pluvialis occurs during the transformation of microalgae from the vegetative state (green phase) to aplanospora (red phase) when growth ends in the stationary phase. The types of stress that induce astaxanthin accumulation are temperature, light intensity, cycles of light / dark, nutrient concentration, pH, reactive oxygen species, salts and presence of metabolic processes inhibitors at different levels. Is important to take in account that this microalgae is hard to grow and obtain the pigment in amounts of interest could be complicated due to complex cell cycle. Similarly, a better understanding of the molecular basis of the relationship, stress-inducing conditions, astaxanthin accumulation in H. pluvialis, might be helpful for increasing productivity of astaxanthin.

Estabilidad por cromatografía en capa delgada de mezclas de tinturas de Quassia amara y Maytenus ilicifolia / Stability by thin-layer chromatography from Quassia amara and Maytenus ilicifolia tinctures

Una línea de investigación que ha tomado auge en los últimos tiempos, es aquella que se refiere a los productos fitoterapéuticos, por lo que se hizo necesaria una evaluación integral para su posterior utilización. Este trabajo describe un método por cromatografía en capa delgada, para evaluar la estabilidad de tinturas obtenidas a partir de un proceso de percolación de 2 plantas de origen brasileño: Quassia amara y Maytenus ilicifolia. El estudio se realizó teniendo en cuenta 3 temperaturas de almacenamiento: refrigeración, ambiente y 40 ºC, durante un tiempo de 90 días. Se seleccionaron las condiciones cromatográficas, se determinó el límite de detección y se demostró la selectividad del método, para lo cual se sometió el extracto a 4 condiciones de estrés. Se usó como fase móvil n-butanol-acido acético-agua (4:1:5) y como revelador la luz ultravioleta a una l de 366 nm. Los mejores resultados se observan cuando el extracto analizado se conserva en refrigeración durante el tiempo de estudio. Bajo condiciones de estrés, solo existen resultados favorables cuando es expuesto a la luz ultravioleta. Se establece como límite de detección el correspondiente a 7 µL.

In past years, a research field with boom is that related to phytotherapeutical products, being necessary an integral research for its latter utilization. Present paper describes a thin layer chromatography (TLC) method to assess the stability of tinctures obtained from a percolation process of two Brazilian plants: Quassia amara and Maytenus ilicifolia. Study took into account three storage temperatures: refrigeration, room-temperature and at 40 ºC during 90 days. Chomatographic conditions were selected, detection limit was determined, and method selectivity was demonstrated where the extract undergoes four stress-conditions. As a mobile phase we used n-butanol-acetic acid-water (4:1:5), and as UV at a l of 366 nm. The better results are obtained when analyzed extract is stored in refrigeration during study-time. Under stress-conditions only it is possible to obtain favorable results under UV. Detection limit is that corresponding to 7 µL.

Transfer RNA methylases and carcinogenesis.

An increased tRNA methylase activity (100 %) accompanied by a 40 % decrease in the regulatory glycine methyltransferase activity was demonstrated in livers of mice fed on the carcinogenic (thioacetamide) diet, long before the onset of malignant transformation. Shortterm treatment with thioacetamide and phenobarbital independently, also brought about a significant increase in the rat liver tRNA methylase activity. A significant increase in the tRNA methylase activity was observed in the mammary glands of pregnant as well as lactating mice as against the negligible enzyme activity in the normal mammary glands of C3H and CBA mice, whereas a large increase in the tRNA methylase activity was evident in the spontaneously induced mammary tumours in these strains. Hepatic tRNA methylase activity was shown to remain unaffected in rats during various physiological stress conditions. It is suggested that elevation in the tRNA methylase activity may be one of the prerequisites during malignant transformation. A considerable increase in the tRNA methylase activity in host tissues of the tumour-bearing mice was also demonstrated.