La luz azul afecta el almacenamiento de almidón a través de una proteína llamada fototropina
Las algas ricas en almidón son importantes en la producción de biocombustibles, como suplemento alimenticio en la agricultura y como una forma eficiente de fijar el dióxido de carbono.
Investigadores han descubierto un nuevo método para controlar el almacenamiento de almidón en las algas, un hallazgo con posibles aplicaciones en áreas como la reducción de gases de efecto invernadero.
"Modificar una vía de señalización activada por luz azul permite regular el almacenamiento. Esto ofrece un rendimiento significativamente mayor que los métodos tradicionales que se basan en la privación de nutrientes", afirma Dimitris Petroutsos, profesor asociado de la Universidad de Uppsala, quien dirigió un nuevo estudio.
La luz es esencial para organismos fotosintéticos como las plantas y las algas. En las algas verdes, como la Chlamydomonas reinhardtii, la energía de la luz solar se utiliza para convertir el dióxido de carbono (CO₂) en carbohidratos, que pueden utilizarse para el crecimiento o almacenarse como energía en forma de almidón.
Imagen derecha: Modelo propuesto que representa los mecanismos de regulación del metabolismo del almidón dependiente de la luz azul en Chlamydomonas reinhardtii. Crédito: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57809-3
Efecto especial de la luz azul
En el nuevo estudio, los investigadores demuestran que la luz azul tiene un efecto especial. Afecta el almacenamiento de almidón en las algas a través de una proteína llamada fototropina. Cuando la fototropina detecta la luz azul, activa una vía de señalización que reduce la acumulación de almidón controlando genes metabólicos clave.
Esta regulación del almacenamiento de carbono impulsada por la luz permite a las algas ajustar su asignación de energía entre el crecimiento inmediato (bajo contenido de almidón) y el almacenamiento a largo plazo (alto contenido de almidón).
Los investigadores descubrieron que las algas genéticamente modificadas sin fototropina aumentaron el contenido de almidón del 5% al 25% del peso seco de las algas, sin comprometer el crecimiento ni la fotosíntesis.
Tres áreas que podrían beneficiarse más de una mayor regulación del almacenamiento de almidón son:
• Biocombustibles: Las algas ricas en almidón pueden utilizarse para producir bioetanol y otros biocombustibles. La manipulación de la señalización de la fototropina permite aumentar la producción de almidón de forma controlada.
• Agricultura sostenible: Las microalgas se utilizan como suplemento alimenticio en la agricultura. Controlar el almacenamiento de almidón permitiría mejorar el valor nutricional de los suplementos y hacerlos más eficientes como alimento para animales y como mejoradores del suelo.
• Captura de carbono: al controlar la acumulación de almidón, podemos influir en cómo almacenan carbono las algas, lo que podría ayudar a capturar dióxido de carbono y reducir los gases de efecto invernadero.
"Estudios anteriores se han centrado principalmente en cómo afecta la deficiencia de nutrientes la formación de almidón, pero en este estudio hemos podido demostrar que bloquear la vía de la fototropina permite aumentar el almacenamiento de almidón sin afectar el crecimiento", afirma Petroutsos.
El estudio se ha publicado recientemente en Nature Communications: Phototropin connects blue light perception to starch metabolism in green algae
