Una cepa VKPM F-822 de Blakeslea trispora, en donde la cepa produce al menos 0,

3 g/l de licopeno, cuando se co-cultiva durante al menos 3 días con una cepa adecuada de Blakeslea trispora del tipo de acoplamiento opuesto en un medio adecuado en ausencia de un inhibidor exógeno de la carotenogénesis específico

Blakeslea trispora productora de un rendimiento elevado de licopeno en un medio adecuado en ausencia de un inhibidor exógeno de la carotenogénesis.

Campo de la invención

La invención se refiere a la cepa de Blakeslea trispora (B. trispora) VKPM F-822, productora de licopeno en un medio adecuado en ausencia de un inhibidor exógeno de la carotenogénesis, a un proceso natural y deficiente de producción de licopeno por estas cepas, a un medio sumamente adecuado para este proceso y a un proceso de aislamiento adecuado para cualquier compuesto carotenoide, preferiblemente para licopeno.

Antecedentes de la invención

El licopeno es un carotenoide rojo, que se encuentra a niveles bajos en muchos organismos, siendo un precursor biosintético de la mayoría de los carotenoides encontrados en la naturaleza. Sin embargo, son raras las fuentes que contienen niveles altos de este colorante natural. Entre tanto, existe un interés comercial creciente en este compuesto debido a sus propiedades antioxidantes y otras propiedades potencialmente ventajosas.

En el momento actual, se conocen varios métodos para la producción de licopeno. El primer método es una síntesis química (Meyer (2002), Chemie in unserer Zeit 36(3): 178-192). El método químico tiene el inconveniente de no proporcionar un producto que se perciba como natural. Un segundo método es la extracción a partir de los tomates (WO 97/48287 o EP 608027). La extracción a partir de las plantas es un proceso muy costoso debido a la baja concentración de licopeno en el fruto del tomate.

El licopeno puede producirse también por fermentación de B. trispora. B. trispora ha sido utilizada para la producción de ß-caroteno desde finales de los años 1950. El primer intento de la producción de licopeno por fermentación se describe en la patente EE.UU. 3097146. En dicho documento, se reivindica que en condiciones de fermentación favorables específicas, se produce licopeno por B. trispora, prácticamente con exclusión de otros carotenoides. Sin embargo, no se describe claramente cuáles serían estas condiciones específicas, aparte de un valor de pH de cultivo que es mayor que 5,6 a todo lo largo de la fermentación. El rendimiento de licopeno es muy bajo, con un nivel máximo de 150 mg/l. No se presenta dato experimental alguno para respaldar la reivindicación de que el carotenoide producido es esencialmente licopeno puro.

Enfoques posteriores han utilizado inhibidores específicos de la carotenogénesis química para evitar la formación de ß-caroteno y promover la acumulación de licopenos. Ejemplos de esta tecnología pueden encontrarse en los documentos US 3369974, JP 48016189, JP 48016190, JP 73016189, JP 73016190, RU 2102416, JP 09313167 y EE.UU. 3369974. Por este método, se han alcanzado concentraciones de licopeno hasta 1030 mg/l, produciéndose concomitantemente 205 mg/l de ß-caroteno. Hasta ahora, se han testado muchos compuestos como inhibidores del metabolismo del licopeno, pero no se ha encontrado compuesto alguno de grado alimentario que sea eficaz (Mehta & Cerdá-Olmedo (1999). Mycoscience 40:307-310).

Es sabido que podría existir un problema en relación con la producción de carotenoides cuando se bloquea la síntesis de ß-caroteno. La carotenogénesis es estimulada por ácidos trispóricos, que son hormonas sexuales que se producen cuando se cultivan juntamente las cepas (+) y (-). Al mismo tiempo, ß-caroteno son precursores de los ácidos trispóricos, y por consiguiente el bloqueo de la producción de ß-caroteno equivaldría a una disminución en la producción de todos los carotenoides. WO 00/77234 expone que el problema de estimulación de la carotenogénesis en ausencia de una producción suficiente de ß-caroteno puede resolverse por adición de ácidos trispóricos procedentes de una fuente externa. Esta solicitud describe un proceso para producir licopeno por fermentación de productores B. trispora de ß-caroteno o por mutantes de los mismos que acumulan licopeno. Mutantes que acumulan licopeno fueron descritos ya en Mehta B et al. (1995), Appl. Microbiol. Biotechnol., 42:836-838). Tales mutantes productores de licopeno se designarán en lo sucesivo como mutantes Mehta. Los mutantes Mehta se obtenían por mutagénesis y producían un rendimiento bajo de licopeno, 200 µg/g de peso seco sin adición de inhibidor alguno en placas de agar. Mehta llegó a la conclusión de que los mutantes Mehta son inútiles en aplicaciones biotecnológicas debido a sus escasos rendimientos de licopeno. En WO 00/77234, la producción de licopeno por este mutante Mehta era claramente inferior a la producción obtenida utilizando los productores de ß-caroteno y que tenían imidazol añadido como inhibidor, dado que la producción máxima de licopeno por el mutante Mehta es aproximadamente 4% del nivel de producción que se obtiene por utilización de los productores de ß-caroteno y el inhibidor en las mismas condiciones. Aunque no se dan productividades volumétricas, lo que hace difícil la comparación con la tecnología de la técnica anterior, suponiendo una producción de biomasa de 50 g/l (que es ya una estimación alta para cultivos de hongos en matraces de sacudidas), los autores de la presente invención calculan que puede haber sido producida por el mutante Mehta una concentración máxima de aproximadamente 60 mg/l de licopeno. Esta estimación de producción es todavía menor que la que se ha obtenido anteriormente en EE.UU. 3097146, arriba descrita.

Por consiguiente, existe todavía necesidad de un método más eficiente que proporcione rendimiento elevado de licopeno utilizando un proceso natural de fermentación y aislamiento. La presente solicitud proporciona dicho método: la producción de licopeno por una nueva cepa de B. trispora en un medio microbiológico adecuado, que no contiene inhibidor exógeno específico alguno de la carotenogénesis, y que contiene únicamente ingredientes empleados comúnmente en fermentación. Las ventajas de la cepa de la invención consisten en que la misma hace posible producir licopeno en un proceso de fermentación, en el cual no está presente compuesto alguno que pudiera comprometer el carácter natural del proceso, y no se añade producto alguno que pudiera comprometer el carácter de grado alimentario del licopeno producido.

Descripción detallada de la invención

En contraste con los métodos conocidos en la técnica para producción de licopeno, la presente solicitud proporciona una producción elevada de licopeno en un medio adecuado utilizado comúnmente en fermentación, sin adición externa alguna que inhiba el camino de la carotenogénesis. Esto se consigue por el uso de un mutante, obtenido por mutagénesis química y selección. Teniendo en cuenta las características de los mutantes encontrados previamente por mutagénesis clásica (1995, Appl. Microbiol. Biotechnol., 42: 836-838), es sumamente sorprendente que pueda encontrarse un mutante de este tipo.

La invención se refiere en primer lugar a la cepa VKPM F-822 de Blakeslea trispora, que es capaz de producir al menos 0,3 g/l de licopeno, cuando se cultiva juntamente durante al menos tres días con una cepa adecuada de Blakeslea trispora del tipo de acoplamiento opuesto en un medio adecuado en ausencia de un inhibidor exógeno de la carotenogénesis específico. Preferiblemente, se producen al menos 0,5 g/l de licopeno, con preferencia al menos 0,7, preferiblemente al menos 0,8, más preferiblemente al menos 1,0, muy preferiblemente al menos 1,2 e incluso más preferiblemente al menos 1,5 g/l. La cantidad de licopeno producida se mide al final del proceso de fermen- tación.

Un medio adecuado significa un medio que comprende únicamente ingredientes utilizados comúnmente en medios de fermentación. Así, no está presente compuesto alguno que pudiera comprometer el carácter natural del proceso y/o no se añade producto alguno que pudiera comprometer el carácter de grado alimentario del licopeno producido y/o no se añade aditivo costoso alguno.

Este medio no comprende inhibidor exógeno alguno de la carotenogénesis. En el contexto de la invención, un inhibidor de la carotenogénesis es una sustancia que previene específicamente la formación de ß-caroteno y promueve la acumulación de licopeno. Un inhibidor de la carotenogénesis puede definirse también como una sustancia que inhibe específicamente el metabolismo del licopeno. Los únicos inhibidores específicos de la carotenogénesis que pueden estar presentes durante la fermentación son los producidos posiblemente por las cepas propiamente dichas. Ejemplos de inhibidores de la...

1. Una cepa VKPM F-822 de Blakeslea trispora, en donde la cepa produce al menos 0,3 g/l de licopeno, cuando se co-cultiva durante al menos 3 días con una cepa adecuada de Blakeslea trispora del tipo de acoplamiento opuesto en un medio adecuado en ausencia de un inhibidor exógeno de la carotenogénesis específico.