Producción de isoprenoides de tomate y patata a escala industrial
Los isoprenoides, también denominados terpenoides, son una clase de lípidos naturales muy amplia y diversa. Estos compuestos químicos orgánicos se encuentran en todas las clases de seres vivos y constituyen el grupo más extenso de productos naturales. Los isoprenoides de origen vegetal destacan por sus propiedades aromáticas y se emplean fundamentalmente para elaborar remedios tradicionales a base de hierbas, aunque se están estudiando sus propiedades antibacterianas y antineoplásicas, entre otras, para diversas aplicaciones farmacéuticas. El volumen del mercado global de isoprenoides genera en torno a 1 000 millones de dólares al año. El equipo responsable del proyecto METAPRO, financiado con fondos comunitarios, se propuso optimizar los sistemas de producción de varios isoprenoides de interés para comprobar la validez de las herramientas y estrategias desarrolladas para la producción genérica de metabolitos secundarios de plantas de interés. Se estudiaron distintos sistemas de ingeniería genética para la formación de astaxantina y la producción de crocina a partir de tomates y patatas. Estas plantas se cultivan y producen en todo el mundo y se prestan a las prácticas agrícolas modernas. La mayoría de las reacciones fundamentales que intervienen en la vía de formación de los isoprenoides ya se han documentado. Según se desprende de los resultados del proyecto, el metabolismo secundario no es un proceso independiente, sino que está asociado al metabolismo primario e intermedio. También dejan patente que los procesos de biosíntesis y fijación están interrelacionados y que los cambios en la composición de los metabolitos pueden dar lugar a alteraciones en las estructuras celulares empleadas para la deposición. Durante los ensayos se produjo una degradación enzimática y no enzimática de los isoprenoides sintetizados. Para resolver este problema, se desarrolló una estrategia de encapsulación posterior al proceso que aportó estabilidad al producto y permitió generar niveles inusualmente elevados de isoprenoides. El equipo ya dispone de prototipos para realizar estudios de viabilidad productiva, técnica y económica con numerosas variedades productoras de cetocarotenoides. El equipo de METAPRO aprovecha todas las oportunidades que se presentan para divulgar sus hallazgos a la comunidad científica y educativa, así como a la población en general y las agencias gubernamentales. Durante el periodo de ejecución del proyecto se publicaron treinta artículos revisados por pares en varias revistas prestigiosas como Science, PNAS y Plant Cell.Este proyecto ha aportado importantes conocimientos científicos y sienta las bases para optimizar la bioproducción sostenible. Asimismo, ha demostrado que los compuestos que se suelen obtener mediante síntesis química también podrían extraerse de fuentes biológicas renovables sin menoscabo de los niveles de competitividad.
