Tropical lakes as a novel source of oleaginous yeasts with lipid profiles for biodiesel, oleochemical, and nutraceutical applications
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Date
2025-03-13
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Publisher
Springer Science and Business Media B.V.
Abstract
Oleaginous yeasts have emerged as promising microbial cell factories for lipid production, offering sustainable alternatives to traditional sources of biodiesel and nutraceuticals. In this study, the lipid accumulation potential of yeast strains isolated from two freshwater aquatic ecosystems in Cali, Colombia, was evaluated to identify novel candidates for biotechnological applications. A total of 56 strains were tested for their oleaginous nature using a gravimetric lipid assay with glucose as a carbon source. Of the assessed strains, 46.15% exceeded 20% lipid yields relative to the dry biomass. Seven strains were selected using glycerol as a carbon source, but only five yeasts were further characterized for their lipid profiles. Molecular identification revealed diverse species, including Aureobasidium sp., Papiliotrema rajashtanensis, Rhodotorula spp., and Clavispora lusitaniae. The selected strains demonstrated unique lipid profiles, with high proportions of monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, such as oleic acid (C18:1) and linoleic acid (C18:2). In particular, Aureobasidium sp. accumulated uncommon fatty acids such as petroselinic acid under conditions induced by glycerol. This fatty acid, which has a double bond in position 6,7 and a melting point of 33 °C, highlights its potential as an alternative to margarine production, as well as a precursor to sophorolipids, estolide esters, soaps, and plastics. Rhodotorula sp. exhibited very long-chain fatty acids such as docosadienoic and docosatrienoic acids in its lipid profile. These findings underscore the biotechnological value of yeasts from lentic aquatic systems as sustainable lipid producers, paving the way for innovations in biofuels, nutraceuticals, and oleochemicals.
Description
La familia Culicidae (mosquitos) tiene gran relevancia a nivel mundial, debido a su implicación en la generación de varias enfermedades. El departamento del Cauca en Colombia se caracteriza por ser una región con la influencia de varias enfermedades transmitidas por vectores. Este estudio tiene como objetivo analizar la diversidad ecológica y distribución de mosquitos con potenciales transmisores de enfermedades en una zona urbana particular del municipio de Santander de Quilichao. Se trata de uno de los primeros estudios de este tipo en este municipio. Las colectas de mosquitos se realizaron durante las temporadas lluviosas y secas de 2022, entre las 17:00 a las 19:00 horas. Se utilizaron claves morfológicas para la identificación de las especies. Para el análisis de la comparación de diversidad vs. puntos de muestreo, se utilizó el índice de Simpson, un dendrograma, una curva de rarefacción y un escalamiento multidimensional no métrico (nMDS). En el análisis estadístico de la abundancia de especies, se aplicó el ANOVA para determinar si existían diferencias significativas con respecto a la abundancia. Se colectaron un total de 1116 ejemplares de culícidas. El 59.4% fueron mosquitos de la especie Aedes aegypti, el 18.5% Culex quinquefasciatus, el 18.2% Aedes albopictus y el 3.9% Psorophora ferox, siendo la época lluviosa importante para su supervivencia. El análisis de ANOVA mostró que la abundancia media de Ae. aegypti era significativamente diferente de las otras especies. Este estudio es ampliamente consistente con otros estudios en el contexto tropical americano, donde la abundancia de Culicidae es más representativa en la estación lluviosa. Los resultados sugieren una amplia presencia de mosquitos Aedes en hábitats naturales y artificiales, lo que demuestra la importancia de establecer controles y vigilancia epidemiológica permanente en esta región.
Keywords
Aureobasidium sp, Clavispora lusitaniae, Lipid-producer, Microbial lipids, Petroselinic acid, Poly-unsaturated fatty acids, Rhodotorula sp, Single-cell Oil
Citation
Ramirez-Castrillon, M., Benavides-León, T. A., Arcos-Velasco, L. V., Pantoja-Pulido, K. D., Lopez-Parra, L. L., Bolaños-Rojas, A. C., & Osorio-Cadavid, E. (2025). Tropical lakes as a novel source of oleaginous yeasts with lipid profiles for biodiesel, oleochemical, and nutraceutical applications. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 41(3), 1–13. https://doi.org/10.1007/s11274-025-04309-7