Las biotransformaciones, son un campo emergente de la ciencia que emplea catalizadores biológicos, por ejemplo células completas y enzimas, para realizar reacciones químicas. En la última década este campo ha recibido un interés renovado y actualmente, se ha constituido en una de las áreas más promisorias para la futura investigación científica, debido a su aplicabilidad para la obtención de materias primas y productos, útiles en diferentes procesos industriales y en sectores trascendentes del mercado; de ahí que en el mundo se destinen altas inversiones para su desarrollo.
Las fragancias y aromas son compuestos esenciales en industrias líderes como la farmacéutica, cosmética y de alimentos; que hoy en día buscan alternativas naturales y de bajo impacto ambiental para la obtención de dichos compuestos así como la de otros sustratos de su materia prima. La biotransformación se presenta como una alternativa viable capaz de competir con otros procesos de obtención sintética de sustancias de interés a partir de sustratos fácilmente encontrados y extraídos de la naturaleza.
Diversos hongos tanto filamentosos como levaduras, han demostrado ser efectivos como catalizadores biológicos en la biotransformación, procesando sustratos económicos tales como aminoácidos de manera natural en sus rutas metabólicas y /o fermentativas y convirtiéndolos en importantes aromas como el piperonal, vainillina, benzaldehído y el 2-feniletanol. Éste ultimo reconocido por ser la fragancia característica de los pételos de rosa, siendo así una de la sustancias alcohólicas más apetecida por la industria que solo en Los Estados Unidos De América reporta inversiones anuales en millones de dólares para la adquisición de este tipo de aromatizantes. Sus usos son numerosos, diversos y transversales a lo largo de la industria como aditivo en licores, jarabes frutales, dulces y chocolates mejorando no solo su olor sino su sabor y por ende su demanda. Esta fragancia es también ícono en la industria cosmética donde es incluida en el perfume de gran variedad de productos.
Consecuente con estos antecedentes, consideramos que el estudio de las biotransformaciones realizadas por la especie Botryodipliodia theobromae es una aproximación novedosa y pertinente para el desarrollo de alternativas en la obtención de materias primas de interés comercial como fragancias, a partir de sustratos económicos disponibles comercialmente. Nuestro grupo ya ha obtenido resultados preliminares positivos con esta especie, encontrando que B. theobromae posee una alta capacidad para modificar enzimáticamente diversos compuestos como acetofenona o trans-cinamaldehído hasta la obtención de 2-feniletanol. Se espera que al estresarlo con el aminoácido fenilalanina a cierta concentración se logre la producción de 2-feniletanol tal y como ha sido posible en otros microorganismos como Pichia fermentans. De igual manera se busca la optimización de dicha producción mediante cambios sencillos en las concentraciones de nutrientes y medios utilizados en el cultivo del hongo.
De acuerdo con nuestros planteamientos, el enfoque metodológico proyecta inicialmente la evaluación de la toxicidad de los sustratos contra B. theobromae, con el objeto de determinar la concentración optima que puede ser empleada para el proceso de biotransformación. Posteriormente, se llevará a cabo la biotransformación del sustrato con el hongo fitopatógeno a pequeña escala y se determinarán mediante métodos cromatográficos convencionales 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 del sustrato como también los intervalos requeridos para la formación del producto buscado. |