Un equipo multidisciplinar de la Universidad de Cádiz (UCA) ha demostrado que los periodos prolongados de oscuridad pueden estimular la producción de compuestos bioactivos en diatomeas costeras, microalgas responsables de alrededor del 20 % de la producción primaria del planeta.
Los resultados de este estudio de investigación básica, publicado en la revista Marine Environmental Research, puede tener aplicaciones en el sector de la acuicultura y la biotecnología marina ya que las diatomeas se utilizan como fuente de ácidos grasos esenciales, pigmentos y metabolitos activos.
La mejor comprensión sobre los efectos de la luz y oscuridad en el metabolismo de estas microalgas puede ayudar a diseñar estrategias de cultivo optimizadas para potenciar la producción de compuestos naturales con propiedades antioxidantes, antimicrobianas o inmunoestimulantes, útiles en piensos funcionales, o como ingredientes bioactivos en sistemas de cultivo larvario.
El estudio ha sido desarrollado por los grupos de investigación RNM-214: Estructura y dinámica de ecosistemas acuáticos y FQM-169: Aislamiento, determinación estructural y síntesis de productos naturales, integrados en el Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR) y el Instituto de Biomoléculas (INBIO) de la UCA. La investigación forma parte del proyecto FICOEXPLORA, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
El trabajo aporta evidencias sólidas sobre cómo los periodos prolongados de oscuridad —como los que experimentan las diatomeas al finalizar sus floraciones y descender al fondo marino— influyen en la producción de aldehídos poliinsaturados (PUA), compuestos orgánicos con funciones ecológicas clave relacionadas con la comunicación entre células, la defensa frente a depredadores y la regulación de las redes tróficas del océano.
Para comprobarlo, los investigadores recrearon floraciones en laboratorio de dos especies comunes en el Golfo de Cádiz, Cyclotella cryptica y Skeletonema pseudocostatum. Tras mantener los cultivos en oscuridad durante 75 días, observaron que ambas especies sobrevivían y recuperaban su actividad fotosintética al volver a recibir luz. Los análisis revelaron un notable incremento en la producción de estos compuestos bioactivos: Skeletonema pseudocostatum multiplicó por siete sus niveles, mientras que Cyclotella cryptica los quintuplicó respecto a las condiciones normales.
Además, cada especie adoptó estrategias diferentes para resistir la falta de luz. Skeletonema pseudocostatum generó hipnosporas, estructuras de resistencia, mientras que Cyclotella cryptica redujo su metabolismo sin mostrar cambios morfológicos.
Referencia:
Rodríguez-Márquez, J., Ortega, M. J., Úbeda, B., & Bartual, A. (2025). Darkness modulates polyunsaturated aldehyde production in two coastal diatoms. Marine Environmental Research, 212, 107550. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2025.107550
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