Biosintesi di carotenoidi di origine microbica

L'interesse per i carotenoidi è aumentato considerevolmente, principalmente a causa: dei benefici per la salute umana, gli integratori alimentari, l'industria alimentare (coloranti) e prodotti farmaceutici. La produzione di carotenoidi attraverso la sintesi chimica o l'estrazione dalle piante, è limitata da basse rese che si traducono in alti costi di produzione. Inoltre, alcuni dei sottoprodotti derivanti da tali processi chimici, possono avere effetti collaterali indesiderati sul consumo. Questo porta alla ricerca della produzione microbica di carotenoidi (sintesi microbica), come alternativa che ha mostrato rendimenti migliori. In questo lavoro, sono state raccolte e analizzate le evidenze scientifiche più recenti nell’ambito della biosintesi dei carotenoidi da parte dei microrganismi, anche al fine di valutare il potenziale della ricerca biotecnologica in tale ambito. La produzione biotecnologica offre vantaggi economici, rispetto ai carotenoidi vegetali sintetici o estratti, grazie all'uso di substrati a basso costo (rifiuti agroindustriali) ed è più sicura ed efficiente rispetto ai metodi tradizionali. Molti microrganismi, soprattutto i lieviti come Rhodotorula spp, Xanthophyllomyces dendrorhous, Sacharomyces cerevisiae e Candida utilis o funghi appartenenti alle specie Blakeslea trispora e Phycomyces blakesleeanus, hanno dimostrato di essere produttori di grandi quantità di carotenoidi e hanno mostrato un'importante capacità di crescita nei rifiuti agroindustriali. La tecnologia moderna, come l'uso del DNA ricombinante, unita all'isolamento di alcuni dei geni vitali coinvolti nella biosintesi dei carotenoidi, hanno incoraggiato la ricerca sulla produzione dei carotenoidi. Nell’ambito dei batteri, sono stati studiate alcune specie che si sono rivelate particolarmente promettenti nell’ambito del genere Stafilococcus e Lactobacillus plantarum tra i batteri lattici. La produzione microbica di carotenoidi ha un notevole potenziale di mercato e industriale.