Utilizando la fermentación, investigadores de la Universidad de Alberta han desarrollado un método para producir mayores cantidades de ácido punícico, un ácido graso saludable que se encuentra principalmente en las granadas. Los hallazgos se publican en el Journal of Agricultural and Food Chemistry.
El equipo trabajó con levadura de panadería que inicialmente no contenía ácido y creó una nueva cepa con altos niveles de ácido punícico. Esto ofrece una forma sostenible de producir tanto el ácido graso como la biomasa de levadura, que sirve como fuente de proteínas suplementarias en las industrias de alimentos y piensos para animales.
El coautor del estudio, Guanqun (Gavin) Chen, profesor asociado en la Facultad de Ciencias Agrícolas, Biológicas y Ambientales, afirmó: "Esto significa que podríamos producir este lípido de alto valor de manera 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."
El ácido punícico, derivado del aceite de semilla de granada, tiene varios beneficios para la salud, incluyendo propiedades reductoras del colesterol, antiinflamatorias y anticancerígenas. Sin embargo, las granadas tienen una baja proporción de semilla a fruta y un rendimiento de aceite en comparación con otros cultivos de semillas oleaginosas como el canola, lo que las convierte en una mercancía más costosa.
Utilizando un enfoque de edición de genes conocido como mezcla de genes basada en CRISPR, Chen y la coautora del estudio, Juli Wang, integraron genes específicos involucrados en la síntesis de ácido punícico directamente en el genoma de la levadura de panadería. Esto marca la primera vez que se utiliza la mezcla de genes basada en CRISPR en la ingeniería de levaduras para producir ácidos grasos inusuales de origen vegetal.
Su enfoque permitió la adición aleatoria de genes para crear una biblioteca, que luego fue examinada para identificar las combinaciones más efectivas. Wang explicó: "Primero analizamos la mejor cepa y luego averiguamos qué genes se transforman. Esto garantiza un mejor rendimiento en nuestros resultados, porque nos dice qué genes funcionan mejor entre sí."
Los experimentos resultaron en un aumento de 80 veces en el contenido de ácido punícico, alcanzando el 26,7%, el nivel más alto reportado en microorganismos o plantas modificados hasta la fecha, indicando un potencial para la producción comercial a gran escala.
La cepa de levadura producida mantiene un contenido estable de ácido punícico, lo que es prometedor para aplicaciones a gran escala. Wang señaló: "Para la producción bioindustrial, esto significa que los genes que se añaden a la levadura no se pierden de un lote de fermentación al siguiente."
Los descubrimientos han llevado a una solicitud de patente provisional y se basan en investigaciones anteriores que identificaron las dinámicas del contenido de ácido punícico en la levadura. Los investigadores planean cultivar su cepa de alto rendimiento en fermentadores a escala de laboratorio como un paso hacia la producción comercial.
Además, su enfoque de mezcla de genes basado en CRISPR podría adaptarse para la ingeniería de levadura de panadería para producir otros ácidos grasos inusuales valiosos, como los del aceite de ricino, presentando un emocionante potencial para desarrollar otros bioproductos.