El alginato es un polisacárido constituido por el ácido D-manurónico y su epímero el ácido L-gulurónico, este polímero es ampliamente usado para diversas aplicaciones en las industrias de alimentos, farmacéutica y biotecnológica. El alginato se obtiene principalmente de algas marinas del grupo de las feofitas y también mediante el cultivo de algunas especies bacterianas entre las cuales se encuentra Azotobacter vinelandii, la cual presenta un potencial interesante para la producción de estos polímeros. El interés en el alginato microbiano ha sido motivado por el rápido desarrollo de las aplicaciones farmacéuticas y biotecnológicas de este polímero, lo que ha despertado el interés de la industria bioquímica en desarrollar procesos de optimización en su producción. _x000D_ _x000D_ _x000D_ A diferencia del alginato algal, el polímero bacteriano esta acetilado en los residuos de ácido manurónico, específicamente en los posiciones O-2 ó O-3. La presencia de grupos acetilo, en pequeñas proporciones afecta las propiedades reológicas del biopolímero, aún cuando el peso molecular y el índice de polidispersión no se modifiquen considerablemente. Los grupos acetilo disminuyen la afinidad por los iones Ca+2 lo cual se refleja en una reducción de la capacidad gelificante y la rígidez de los geles resultantes; sin embargo, la viscosidad y la turgencia se incrementan. Por lo anterior, la acetilación de los alginatos bacterianos le confiere a este biopolímero propiedades específicas con un elevado potencial de aplicación en las industrias biotecnológica y biomédica, por su capacidad de formar matrices o soportes que permitan una mayor interacción alginato-solvente o bien como agente espesante por el efecto de la acetilación sobre la viscosidad intrínseca del polímero._x000D_ _x000D_ Nuestro grupo de investigación desde hace varios años ha venido realizado numerosos estudios enfocados al estudio de la influencia de los factores ambientales sobre la producción y composición del alginato bacteriano, especialmente sobre la relación de los ácidos manurónico/ gulurónico de la molécula y el peso molecular del polímero. Sin embargo, es escasa la información sobre la influencia que tienen variables de cultivo en la definición del grado de acetilación del alginato. Trabajos previos en matraces agitados han demostrado que la acetilación podría estar determinada por las condiciones de aireación del cultivo, observándose un mayor grado de acetilación cuando la bacteria se cultiva en condiciones de baja aireación. Al igual, se ha reportado que la acetilación del alginato sintetizado por Pseudomanas aeruginosa se incrementa al disminuir la velocidad de crecimiento de la bacteria. Sin embargo, en ambos trabajos, no se profundiza en el entendimiento de los mecanismos que operan en la acetilación del polímero. Tomando en consideración lo anterior es que en el presente proyecto se propone como objetivo central estudiar los mecanismos de acetilación de alginato sintetizado por A. vinelandi en función de la tensión de oxígeno disuelto y la velocidad específica de crecimiento. _x000D_ _x000D_ En una primera etapa se plantea evaluar la influencia de la tensión de oxígeno disuelto sobre el grado de acetilación del alginato. Posteriormente, se analizará el grado de acetilación del alginato bajo diferentes velocidades de crecimento y manteniendo constante el oxígeno disuelto, implementando para esto un sistema de cultivo continúo. Se propone analizar la expresión de los genes involucrados en la acetilación del alginato, la actividad del complejo acetilasa, así como la concentración intracelular y el flujo metabólico de acetilCoA/CoASH para cada una de las condiciones evaluadas._x000D_

A través del desarrollo del presente proyecto se plantea contribuir en los siguientes aspectos:_x000D_ _x000D_ • Generar conocimiento original sobre los mecanismos moleculares que operan durante la acetilación de alginato bacteriano bajo diferentes condiciones de cultivo. _x000D_ _x000D_ • Contribuir al entendimiento del papel que juegan el Acetil CoA y el CoASH como intermediarios clave en la acetilación del alginato en cultivos bajo diferentes condiciones de oxígeno disuelto y velocidades de crecimiento. _x000D_ _x000D_ • Generar el conocimiento básico que permita establecer procesos de fermentación, basados en el cultivo continuo, para la producción de alginatos con características moleculares específicas con potencial de utilización en diferentes campos de la industría biotecnológica._x000D_