Microbial canthaxanthin: Perspectives on biochemistry and biotechnological production

Abstract

Canthaxanthin (CX) as a high‐value carotenoid is widely used in medical, pharmaceutical, cosmetic, chemical, and food industries. In this review, recent developments in the biotechnological production of CX associated with comprehensive insights on CX biosynthesis pathways to improve CX production are critically scrutinized. This article explains the role of carotenogenic genes in the precursor's synthesis of functional CX ingredients. It also explores the possibilities for productivity enhancement of microbial CX in upstream and downstream processes. Moreover, several promising directions for future studies are introduced.

Strong Antioxidant Property of Bacterial Canthaxanthin Obtained by Raw Coconut Water Supplementation as an Additional Nutrient Source

“…Canthaxanthin is a reddish orange keto carotenoid produced by different microbes as a secondary metabolite. It is getting prominence in poultry industry, aqua farming, cosmetics and nutraceuticals industries due to attractive colour and strong antioxidant property [7,16].…”

Carotenoids: Properties, Applications and Market

“…17,18 Essas moléculas podem ser obtidas pela via do ácido mevalônico (MVA) ou do metileritritol fosfato (MEP), variando de acordo com o organismo produtor. Na primeira via há o uso de Acetil-CoA para produzir IPP.…”

“…17,19 Em plantas, a biossíntese de carotenoides segue a via MEP 20,21 (Figura 1) que após reações sucessivas sintetiza IPP e DMAPP. 17,19 A condensação desses dois isoprenos, resulta na formação da molécula de geranil difosfato (C10) que após duas reações de condensação com duas moléculas de IPP, produz a molécula geranil geranil difosfato (GGPP). 17 Esta é precursora da molécula de fitoeno (C40), primeiro carotenoide formado, por meio da condensação de duas moléculas de GGPP (C20).…”

“…17,19 A condensação desses dois isoprenos, resulta na formação da molécula de geranil difosfato (C10) que após duas reações de condensação com duas moléculas de IPP, produz a molécula geranil geranil difosfato (GGPP). 17 Esta é precursora da molécula de fitoeno (C40), primeiro carotenoide formado, por meio da condensação de duas moléculas de GGPP (C20). 17,19 As reações de ciclização, substituição, eliminação, adição e rearranjos na molécula de fitoeno possibilitam a formação de diferentes estruturas moleculares de carotenoides.…”

“…17 Esta é precursora da molécula de fitoeno (C40), primeiro carotenoide formado, por meio da condensação de duas moléculas de GGPP (C20). 17,19 As reações de ciclização, substituição, eliminação, adição e rearranjos na molécula de fitoeno possibilitam a formação de diferentes estruturas moleculares de carotenoides.…”