Las biotransformaciones, son un campo emergente de la ciencia que emplea catalizadores biológicos, por ejemplo células completas y enzimas, para llevar a cabo reacciones químicas que serían difíciles de efectuar mediante los métodos químicos tradicionales. En la última década este campo ha recibido un interés renovado y al presente, se ha constituido en una de las áreas más promisorias para la futura investigación científica, debido a su aplicabilidad en diferentes procesos industriales y en sectores tan trascendentes para la sociedad como el farmacéutico, el químico y el agrícola; de ahí que en el mundo se destinen actualmente altas inversiones para su desarrollo. La importancia en el empleo de los sistemas biológicos para la síntesis de sustancias orgánicas, está principalmente relacionado con la preparación de compuestos óptimamente activos, a través de procesos reconocidos por su elevada estereoselectividad y bajo condiciones suaves y amigables con el ambiente. Adicionalmente, las biotransformaciones se han usado para efectuar transformaciones de grupos funcionales aquirales en sustratos de origen exógeno, tanto sintéticos como naturales; ya que dichos procesos se pueden llevar a cabo a temperatura ambiente y presión atmosférica, evitándose con ello el uso de condiciones de reacción extremas que pueden conducir a la formación de productos secundarios. Entre los organismos que más se han explorado por su capacidad transformadora destacan por su eficiencia los hongos fitopatógenos. Éstos, además de poseer la habilidad natural de modificar compuestos presentes en las plantas (por ejemplo, terpenos, coumarinas, estilbenos, fenilpropanos y flavonoides) en su proceso de colonización y en algunas ocasiones para hacer frente a los mecanismos de defensa del huésped (fitoalexinas), también pueden detoxificar compuestos orgánicos sintéticos, tales como pesticidas y colorantes, entre otros. Los autores de este proyecto consideramos que éstos organismos deben poseer asimismo, la destreza de modificar sustratos estructuralmente relacionados con aquellos presentes en sus hospederos, a través de una amplia gama de reacciones químicas caracterizadas por su quimio-, regio- y estereoselectividad y que posibilitarían su aprovechamiento para la obtención de sustancias de interés comercial. En este orden de ideas, los hongos fitopatógenos del género Colletotrichum se convierten en una alternativa importante para la obtención de nuevas moléculas bioactivas y el desarrollo de métodos eficientes de producción de precursores químicos, a través de rutas sucintas que involucran procesos de biotransformación. En nuestro país, estos microorganismos se han estigmatizado por sus efectos nocivos y han sido estudiados estrictamente desde la perspectiva de su control, desconociéndose su potencialidad para la realización de modificaciones químicas. Por consiguiente, consideramos como una aproximación novedosa para el desarrollo de alternativas de obtención de sintones y moléculas con mayor actividad biológica, el estudio de las biotransformaciones realizadas por especies del género Colletotrichum. En investigaciones previas al respecto, hemos obtenido resultados preliminares positivos en los cuales se detecta que C. acutatum y C. gloeosporioides, poseen una alta capacidad para modificar sustratos aromáticos sustituidos, a través de reacciones de diversa índole, las cuales pueden ser aprovechadas con el fin de obtener productos con actividad biológica potenciada y con valor agregado, a partir de sustratos económicos y disponibles comercialmente. Dichos resultados ameritan emprender estudios más detallados que posibiliten convertir esta potencialidad en una realidad, y permitan la obtención de materias primas de importancia para industria colombiana mediante procesos biotecnológicos de bajo impacto ambiental. En el presente proyecto por consiguiente, se pretende evaluar la capacidad del hongo fitopatógeno Colletotrichum acutatum (causante de la antracnosis en tomate de árbol y aguacate) para la realización de modificaciones estructurales sobre sustratos de naturaleza monoterpenoide aromáticos, tales como el timol y el carvacrol. A la fecha, es insipiente la información que existe sobre este organismo en lo referente a su habilidad para llevar a cabo esta clase de procesos químicos (a diferencia de C. gloeosporioides). Por su parte, la selección de los materiales de partida obedece a la amplia distribución de éstos en la naturaleza, a que poseen aplicaciones extensas en la industria de los saborizantes y las fragancias, y a que sus estructuras simples los hacen plantillas ideales para la obtención de varios productos de importancia comercial mediante biotransformación, los cuales pueden ser catalogados como productos "naturales", aportándoles mayor valor en el mercado que sus contrapartes sintéticas. Adicionalmente, el timol y el carvacrol han demostrado poseer una buena actividad antifúngica in vitro, con lo cual en el proceso de biotransformación, el hongo se vería forzado a llevar de manera eficiente sus conversiones, incrementando las posibilidades de éxito del proceso para la obtención de estructuras modificadas. De otro lado, la evaluación sobre los procesos de detoxificación de sustancias reconocidas por su naturaleza antifúngica, aportaría información valiosa de cara al desarrollo de sustancias racionales y más efectivas para el control de este patógeno. Desde el punto de vista metodológico, se proyectaría inicialmente la evaluación de la toxicidad de los sustratos contra C. acutatum mediante el método de la placa perforada; este análisis tiene por objeto determinar la concentración mínima inhibitoria que puede ser empleada para el proceso de biotransformación. De esta manera, se pretende establecer una concentración de timol y carvacrol que "estrese" al hongo y lo obligue a metabolizar rápidamente los sustratos, pero que no cause su muerte. Posteriormente, se llevara a cabo la biotransformación de los sustratos con el hongo fitopatógeno a pequeña escala y se determinaran mediante métodos cromatográficos convencionales (cromatografía de capa fina, CCF; cromatografía líquida de alta eficiencia, HPLC y/o cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, CG-EM), las variaciones en la concentración de los materiales de partida y/o los productos metabólicos en el curso del tiempo. Con la información obtenida se construirán las respectivas curvas del progreso de la biotransformación, a partir de las cuales será posible determinar tanto los períodos de tiempo óptimos que garanticen una elevada conversión de los sustratos como también los intervalos requeridos para la formación de un producto determinado y las posibles rutas metabólicas llevadas a cabo por C. acutatum. Por último, se realizara una biotransformación preparativa (proceso a mayor escala) para los dos sustratos, de manera que se pueda aislar y purificar una cantidad adecuada de los productos metabólicos mayoritarios que permita su caracterización por técnicas espectroscópicos convencionales (espectroscopía ultravioleta/visible, espectroscopía Infrarroja, espectroscopía de resonancia magnética nuclear, espectrometría de masas); este conocimiento estructural posibilitará el desarrollo de alternativas que permitan optimizar a posteriori el proceso de biotransformación y separación de los metabolitos. Así mismo suministrará información sobre la aplicación potencial de los productos como precursores sintéticos y/o moléculas bioactivas.