Estudio comparativo de cepas de levadura con alto contenido de hierro y optimización de los respectivos parámetros de cultivo
CÓDIGO DE PROYECTO #04-2020-FONDECYT-BM
Información General
Numero de Subvención
04-2020-FONDECYT-BM
Líder de Proyecto
Descripción
Resumen
En nuestro país existe una grave problemática de salud pública respecto a la anemia, causada principalmente por la baja ingesta de alimentos ricos en hierro, disminuida absorción y enfermedades relacionadas a parasitosis. En el Perú, esta problemática se agrava porque además se observa siempre una baja adherencia a los programas de suplementación de hierro organizados por el Ministerio de Salud. Es importante también notar que estos suplementos de hierro no necesariamente exhiben buena absorción y se asocian con molestias gastrointestinales.
Ante esta grave problemática local (agravada este año a consecuencia de la pandemia) y con el propósito de generar soluciones propias, hemos planteado desarrollos biotecnológicos para la elaboración de levaduras fortificadas con hierro, como una alternativa para la prevención y tratamiento de la anemia. Al ser este el objetivo principal de nuestro proyecto de investigación en ejecución, ahora proponemos un estudio comparativo de las cepas de levadura con alto contenido de hierro y la optimización de los respectivos parámetros de cultivo, para obtener levaduras con el mayor contenido posible de hierro orgánico y de mejor absorción, los cuales se presentarán como sazonador o condimento, para agregarse a comidas y/o bebidas. Incluso sería muy apropiado su mezcla con máchica o harina de soya o diversos cereales andinos para ofrecer una alternativa altamente nutritiva.
Para la construcción de estas cepas de levadura, se requiere de elementos quelantes intracelulares que secuestren hierro de forma eficiente, por ello ya se ha venido trabajando en nuestro laboratorio con la identificación de oligopéptidos quelantes del metal. Actualmente, ya contamos con potenciales oligopéptidos con dicha capacidad, por ello se procederá a cuantificar los niveles de quelación de hierro y las respectivas cepas productoras serán caracterizadas e incluidas en los desarrollos de los prototipos. Por otro lado, basándonos en estudios previos sobre la capacidad de la ferritina de soya de conferir a la levadura mayor acumulación de hierro altamente biodisponible, hemos continuado con los estudios a través de la búsqueda de nuevas variantes con mejores desempeños en la acumulación de hierro. Actualmente contamos con los plásmidos que contienen el gen de ferritina de soya y con algunos resultados auspiciosos sobre la identificación de nuevas variantes, lo que también permitirá incrementar la acumulación de hierro en levadura y generar prototipos.
Objetivo General
El objetivo principal de este proyecto es obtener levaduras con alto contenido de hierro orgánico. La levadura Saccharomyces cerevisiae ofrece múltiples ventajas desde el punto de vista nutricional y biotecnológico, además de preferencia y aceptación por parte del consumidor. Así, además de su reconocido y abundante uso en la elaboración de alimentos y bebidas como pan, galletas y bebidas alcohólicas, es frecuente encontrar en las farmacias y establecimientos de venta de productos naturales, opciones a base de levadura, como tabletas y cápsulas. Adicionalmente a su alto contenido nutricional, la levadura es además usada como condimento o sazonador sobre todo en las dietas vegetarianas y veganas, con populares productos como “Engevita Savoury Yeast Condiment With B12”, “Kevala Nutritional Yeast” o “Marmite”; este último es una pasta de extracto de levadura que desde 1902 tiene una presencia permanente en la mayoría de los hogares ingleses, australianos y neozelandeses.
Varios estudios han reportado la posibilidad de obtener concentraciones altas de hierro biodisponible en la levadura, de varios miligramos por gramo de biomasa seca [13, 32]. Por tanto, sería entonces posible cubrir el requerimiento diario de hierro con el consumo de unos pocos gramos de levadura fortificada, cantidad que podría ser fácilmente administrada bajo la forma de: cápsulas o tabletas, polvo mezclado con bebidas, sazonador o condimento en cualquier tipo de comida, etc. Incluso, las harinas de granos andinos fortificadas con estas levaduras serían una excelente opción. Lograr producir este tipo de levadura en nuestro país, es el principal propósito de esta propuesta de investigación. Asimismo, como parte del desarrollo de este proyecto priorizaremos el entrenamiento y capacitación de jóvenes investigadores, en el desarrollo de la investigación científica, diseño experimental y métodos y estrategias avanzadas de biología molecular, mutagénesis y tecnologías de ADN recombinante. Para alcanzar todos estos objetivos se deberá integrar equipamiento científico para potenciar los resultados esperados propuestos, además de promover el uso eficiente de este equipamiento de investigación a través de su uso colaborativo y compartido. Por ello es de vital importancia la adquisición del biorreactor para poder establecer los parámetros óptimos de cultivo que favorezcan una mayor acumulación de hierro por parte de las levaduras, así como escalar los cultivos desde el uso de matraces hasta el de un biorreactor, que permitirá la obtención de la biomasa requerida para el desarrollo del prototipo. Por último, continuaremos con el desarrollo de capacidades científicas y tecnológicas basadas en la aplicación de esta importantísima herramienta biotecnológica, la levadura S. cerevisiae.
Palabras Clave
Biotecnología, anemia, salud, levadura, oligopéptidos, suplemento nutricional
Tipo de intervención
Entidad ejecutora
Nombre de la Organización
Dependencia / Unidad
Región
LIMA
Tipo de organización
UNIVERSIDAD
País
PERÚ
Entidades Asociadas
DEPENDENCIA:
PAÍS:
ESTADOS UNIDOS
Datos actualizados al 31/12/2024
Equipo Técnico
ROL:
tecnico
ROL:
tesista de postgrado
ROL:
Co-Investigadores
ROL:
Co-Investigadores
ROL:
gestor tecnológico
ROL:
ex Coordinador Administrativo
ROL:
coordinadora administrativa
ROL:
Co-Investigadores
ENTIDAD:
THE UNIVERSITY OF CHICAGO
Datos actualizados al 31/12/2024
Información Adicional
Área / Subárea OCDE
CIENCIAS NATURALES / CIENCIAS FÍSICAS
País ejecución
PERÚ
Región ejecución
LIMA
Periodo de Ejecución
30/12/2020
al 29/10/2022
Disciplina OCDE
FÍSICA ATÓMICA, MOLECULAR Y QUÍMICA
Monto total
Monto total
S/ 1,200,000.00
Publicaciones
DOI:
10.15381/rpb.v31i2.27218
AUTORES:
KITAZONO SUGAHARA ,ANA AKEMI
REVISTA:
Revista Peruana de Biologia
AÑO:
2024
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q3
INDEXACIÓN:
Scopus
Datos actualizados al 03/06/2026
Propiedad Intelectual
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Tesis
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Presentaciones Orales
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Pasantías
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