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Updated: Sep 9, 2025
Author Spotlight: Streamlining Rice Breeding with CRISPR/Cas for Obtaining Optimal Phenotypic and Agronomic Traits
Published on: January 3, 2025
Las biotecnologías combinatorias de mutagénesis y optimización de la fermentación aumentan sinérgicamente el
Zhengyan Wu1, Chan Zhang2, Qing Liu1
1Hunan Key Laboratory of Forestry Edible Resources Safety and Processing, Hunan Key Laboratory of Grain-Oil Deep Process and Quality Control, National Engineering Research Center of Rice and Byproduct Deep Processing, School of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China.
La producción de arroz de levadura roja (RYR) se mejoró mediante la mutagénesis y la fermentación optimizada. Este estudio desarrolló una cepa y un proceso de alto rendimiento de monacolina K (MK) para aplicaciones industriales.
Área de la Ciencia:
- Biotecnología
- Fermentación microbiana
- Ingeniería metabólica
Sus antecedentes:
- El arroz de levadura roja (RYR) contiene monacolina K (MK), un compuesto que reduce el colesterol.
- MK es estructuralmente idéntico a la lovastatina e inhibe la HMG-CoA reductasa.
- La producción eficiente de MK es crucial para las aplicaciones terapéuticas.
Objetivo del estudio:
- Mejorar el rendimiento de monacolina K (MK) en la producción de arroz de levadura roja (RYR).
- Desarrollar un proceso de fermentación en estado sólido (SSF) optimizado para un alto rendimiento de MK.
- Identificar los genes clave involucrados en la biosíntesis de MK para la mejora de la cepa.
Principales métodos:
- Mutagénesis combinatoria (plasma a temperatura ambiente y radiación de iones pesados) para generar cepas mutantes.
- Optimización de los componentes del sustrato y las condiciones para la fermentación en estado sólido (SSF).
- Experimentos de escala y análisis de RT-qPCR de la expresión de clúster de genes biosintéticos de MK.
Principales resultados:
- Una cepa mutante, *M. purpureus* CSUFT-1, mostró un aumento de 1,67 veces en la producción de MK.
- Los parámetros optimizados de SSF, incluido el adyuvante de licor de maíz, aumentaron el rendimiento de MK a 32,71 mg / g.
- El aumento de escala logró una producción estable de MK de aproximadamente 24,66 mg/g.
- Los genes clave como *mokC* y *mokF* mostraron una regulación significativa, mientras que *mokE* se sobreexpresó durante la fermentación.
Conclusiones:
- Un enfoque sinérgico que combina la mutagénesis y la optimización del bioproceso mejoró significativamente el rendimiento de MK.
- La cepa *M. purpureus* CSUFT-1 y el protocolo SSF optimizado son adecuados para la producción de RYR a escala industrial.
- Este trabajo proporciona un valioso recurso microbiano y un protocolo técnico para la fabricación de RYR de alta MK.
