Comment aimez-vous votre saumon - beau et rose, ou préférez-vous une nuance plus blanche de pâle? Et quand tu vas au zoo, tu aimes tes flamants blancs cassés ou une jolie teinte rosée ? Si vous préférez le rose, sachez que les saumons d'élevage et les flamants roses en captivité ne prennent cette couleur que lorsque les régimes dont ils sont nourris sont complétés par astaxanthine, un pigment rouge cétocaroténoïde. Plus récemment, l'astaxanthine a commencé à être utilisée pour la consommation humaine en raison de ses propriétés antioxydantes, anti-âge, anti-inflammatoires et immunostimulantes.
À l'heure actuelle, la demande mondiale pour ce pigment est satisfaite principalement par l'astaxanthine synthétique produite par les entreprises chimiques. Le marché mondial de l'astaxanthine représente plus de 200 millions de dollars américains par an. Le coût de production estimé de l'astaxanthine synthétique est d'environ 1000 2000 $ US le kilo, et le prix du marché est d'environ XNUMX XNUMX $ US le kilo. Cela rend l'astaxanthine presque aussi chère que l'or. Donc, si vous pouviez obtenir des algues pour faire pousser de l'or pour vous à peu de frais, le feriez-vous ?
haematococcus pluvialis est une algue verte unicellulaire capable d'accumuler de grandes quantités d'astaxanthine (4 % de poids sec) dans des conditions de stress. Le cycle de vie de H. pluvialis est complexe et implique au moins quatre types de cellules. Dans des conditions de stress, la biosynthèse de l'astaxanthine s'accompagne de changements morphologiques des cellules végétatives mobiles (vertes) en kystes non mobiles (rouges), qui représentent une étape de repos avec une paroi cellulaire de cellulose résistante lourde. L'astaxanthine s'accumule dans le cytoplasme des cellules kystiques, assurant une protection contre la photo-inhibition et le stress oxydatif. Bien que H. pluvialis est l'une des sources les plus riches en astaxanthine, sa culture massive à des fins commerciales a été peu exploitée en raison de son taux de croissance lent et de son cycle de vie complexe.
Un article récent dans AoB PLANTS vise à normaliser et appliquer un programme d'amélioration génétique à H. pluvialis afin d'améliorer sa capacité caroténogène et d'évaluer les performances d'une souche sélectionnée dans de grands bassins ouverts de taille commerciale. La productivité améliorée de l'astaxanthine de la souche sélectionnée a été maintenue même lorsqu'elle est cultivée à grande échelle et est prometteuse comme base d'une production commerciale viable de ce précieux biochimique par des moyens naturels.
De l’amélioration génétique à la culture de masse à l’échelle commerciale d’une souche chilienne de la microalgue verte Haematococcus pluvialis avec une productivité améliorée de l’astaxanthine cétocaroténoïde rouge. (2013) AoB PLANTS 5 : plt026 doi : 10.1093/aobpla/plt026
L'astaxanthine est un kétocaroténoïde rouge, largement utilisé comme colorant rouge naturel dans l'aquaculture de poissons marins et la volaille et, récemment, comme supplément antioxydant pour les humains et les animaux. La microalgue verte haematococcus pluvialis est l'une des sources naturelles les plus riches de ce pigment. Cependant, son taux de croissance lent et son cycle de vie complexe rendent la culture de masse difficile à des fins commerciales. Les objectifs de cette recherche étaient (i) de standardiser et d'appliquer un programme d'amélioration génétique à une souche chilienne de H. pluvialis afin d'améliorer sa capacité caroténogène et (ii) d'évaluer les performances d'une souche mutante sélectionnée dans des étangs ouverts de taille commerciale (125 000 L) dans le nord du Chili. haematococcus pluvialis la souche 114 a été mutée par le méthanesulfonate d'éthyle. Le niveau de dose de mutagène (durée d'exposition et concentration) était celui qui induisait au moins 90 % de mortalité. Les colonies survivantes ont été criblées pour la résistance à l'inhibiteur de la biosynthèse des caroténoïdes diphénylamine (25 uM). Les mutants résistants ont été cultivés dans un volume de 30 ml pendant 30 jours, après quoi la teneur totale en caroténoïdes a été déterminée par spectrophotométrie. Des dizaines de mutants à capacité caroténogène améliorée par rapport à la souche sauvage ont été isolés par l'application de ces protocoles standardisés. Certains mutants présentaient de curieuses caractéristiques morphologiques telles que la libération spontanée d'astaxanthine et la perte de flagelles. L'un des mutants a été cultivé à l'extérieur dans des étangs ouverts de taille commerciale de 125 000 L dans le nord du Chili. Cultivée dans des conditions similaires, la souche mutante a accumulé 30 % plus d'astaxanthine que la souche de type sauvage sur une base de poids sec et 72 % de plus sur une base de volume de culture. Nous montrons que la mutagénèse/sélection aléatoire est une stratégie efficace pour améliorer génétiquement les souches de H. pluvialis et que la capacité caroténogène améliorée est maintenue lorsque le volume des cultures est augmenté à une taille commerciale.
