Prediction of metabolic pathways to produce naringenin from the organisms involved in the fermentation of cocoa and synthesis of value-added compounds (2021)
Debido al creciente interés en productos beneficiosos para la salud, como alimentos funcionales, suplementos dietéticos y nutracéuticos, se han desarrollado diversas técnicas y métodos para obtener productos con componentes nutricionales y farmacéuticos que contribuyen a la salud del consumidor. Los granos de cacao contienen altos niveles de polifenoles, presentes principalmente en forma de flavonoides, reconocidos por su capacidad antioxidante y beneficios para la salud. La fermentación del cacao es un proceso crítico en la síntesis de las características organolépticas y nutricionales del chocolate, derivados de los polifenoles, flavonoides. En base a esto, el interés en conocer las vías metabólicas para la generación de flavonoides y productos novedosos de valor agregado a partir de la fermentación, con el objetivo de dar un valor agregado a los derivados del chocolate y por qué no, al diseño de nuevos productos con altos beneficios para la salud. Para predecir un conjunto de vías metabólicas alternativas para producir el precursor flavonoide naringenina a partir de los aminoácidos L-tirosina y L-fenilalanina, se realizó el algoritmo OptStoic. Se obtuvieron dos vías metabólicas para la producción de flavonoides de naringenina, una por aminoácido, codificada por los genes PAL/TAL, 4CL, CHI, CHS de L-tirosina y el gen C4H adicional a los anteriores de L-fenilalanina. El FBA se realizó para analizar las capacidades metabólicas de E. coli para producir naringenina incorporando la ruta no nativa predicha usando la cepa E. coli ATCC 8739, obteniendo un crecimiento de 0.8616 mmol/gDW-1*h-1 y un flujo de producción de naringenina de 0.1231 mmol/gDW-1*h-1 Finalmente, se realizó un análisis OptKnock con el que se obtuvo el conjunto de reacciones de eliminación para mejorar la producción de flavonoides compuestos por CITL y MALS, generando un crecimiento de biomasa de 0.887 mmol/gDW- 1*h-1 y una producción de naringenina junto con el crecimiento de 0.1267 mmol/gDW-1*h-1.