Una nueva vía desde la Biotecnología Ambiental utilizando foto-bacterias púrpura
Los carotenoides son pigmentos naturales responsables de los colores presentes en muchas frutas, verduras y flores. No solo aportan atractivas tonalidades, sino que también desempeñan roles cruciales como antioxidantes y precursores de la vitamina A, lo que los hace de gran importancia para la salud humana y animal. Sin embargo, sus métodos actuales de producción, ya sea a través de cultivos vegetales o síntesis química, presentan limitaciones en coste, sostenibilidad y escalabilidad. Debido a sus múltiples beneficios, propiedades y coste, los carotenoides se consideran productos de alto valor añadido empleados en la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética.
Desde el laboratorio de biotecnología ambiental de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), se está explorando una alternativa sostenible basada en microorganismos, las bacterias púrpuras fototróficas (PPB, por sus siglas en inglés). Estos microorganismos anaerobios cuentan con una gran versatilidad metabólica y son capaces de producir carotenoides de forma natural durante su crecimiento.
Respuestas adaptativas frente a condiciones adversas
En esta investigación se estudia como distintos factores ambientales y condiciones fisicoquímicas desfavorables, pueden generar respuestas adaptativas en la comunidad microbiana e inducir así, rutas metabólicas específicas que incrementan la producción de ciertos metabolitos de interés como mecanismo de defensa. Entre estas respuestas destaca la síntesis de carotenoides, compuestos lipofílicos con propiedades antioxidantes, que protegen a las bacterias frente al estrés oxidativo y otras formas de daño celular.
Este enfoque permite estimular la capacidad de producción de pigmentos de Rhodobacter capsulatus, una bacteria modelo dentro del grupo PPB, sin necesidad de recurrir a ingeniería genética ni a procesos industriales complejos.
Hacia el Futuro. Economía Circular
Aunque el experimento se desarrolla sobre un medio sintético para garantizar el control experimental y reducir el número de variables, los resultados abren una vía prometedora hacia aplicaciones más amplias. Las bacterias púrpuras fototróficas ya se utilizan en tratamientos biológicos de residuos por su alta capacidad para eliminar nutrientes y materia orgánica. Integrar en estos sistemas la producción simultánea de carotenoides como subproducto de valor añadido permitiría transformar los procesos de depuración en plataformas de biorrefinería.
Este enfoque representa una clara apuesta por la economía circular, reaprovechar residuos líquidos industriales o urbanos como sustratos para generar compuestos útiles y comercializables, contribuyendo así a una biotecnología más rentable, ecológica y sostenible.
Enmarcado dentro del proyecto BIVALIA-CM, este trabajo contribuye a sentar las bases científicas para desarrollar futuras tecnologías capaces de unir tratamiento ambiental y valorización hacia productos naturales, posicionando a los carotenoides microbianos como una pieza clave en la transición ecológica.
