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Avances en el cultivo de macroalgas para la extracción de productos naturales de interés biotecnológico

Los productos naturales marinos son moléculas cuya actividad biológica puede ser de interés para la industria biotecnológica

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En las últimas décadas, un nutrido número de compuestos con propiedades biológicas deseables para la industria cosmética, farmacéutica y alimentaria, se ha descubierto en diferentes organismos marinos, tanto peces como invertebrados y algas.

Entre los recursos marinos, las macroalgas se consideran una preciada fuente natural de moléculas antioxidantes de interés para la industria biotecnológica.

Las zonas marinas costeras, donde las macroalgas se desarrollan, representan un ecosistema cambiante, sujeto a variaciones repentinas de temperatura, salinidad, irradiación solar y disponibilidad de nutrientes. Un ambiente fluctuante, donde, junto con otros factores endógenos, las macroalgas están continuamente expuestas a un elevado estrés oxidativo.

Los compuestos antioxidantes de las macroalgas representan la respuesta de estos organismos vegetales al entorno fluctuante en el que viven

La desventaja derivada de estas condiciones fluctuantes, es mitigada por la respuesta adaptativa de las macroalgas, que se sobreviven en este entorno gracias a una gran variedad de compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes.

Entre ellos, la clorofila, los carotenoides, las vitaminas E y C, las fucoxantinas y los polifenoles, se extraen de estos organismos vegetales y se incluyen en cosméticos y alimentos, con el objetivo de sustituir aquellos aditivos sintéticos que, según investigaciones recientes, pueden tener efectos dañinos para la salud humana.

El desarrollo de productos comerciales de origen marino supone un desafío para la industria biotecnológica

Hoy en día, el desarrollo de productos comerciales a partir de estas nuevas moléculas de origen marino, de interés para los sectores farmacéutico, cosmético y nutraceútico, puede suponer un desafío para la industria sobre todo a causa de dos importantes cuellos de botellas.

Desde el punto de vista tecnológico, muchas especies marinas fuentes de compuestos bioactivos no son objeto de cultivo, por lo que su producción a escala industrial no puede ser garantizada.

Por otro, desde el punto de vista científico, tras el descubrimiento de una nueva molécula y su clasificación en las bases de datos especificas, como la Biblioteca de Productos Marinos Naturales, el nuevo compuesto requiere de una validación a través de ensayos in vitro, necesarios para demostrar su efectividad y por tanto su viabilidad para la industria.

Científicos españoles demuestran con ensayos in vitro la actividad antioxidante de los extractos de macroalgas cultivadas

Aunque el desarrollo de fármacos, nutraceútico y cosméticos basados en productos naturales de origen marino sea, en muchos casos, un camino arduo de recurrir para la industria, la comunidad científica sigue avanzando en esta línea de investigación y aporta nuevos datos de utilidad para los inversores.

Recientemente, un grupo de investigadores españoles, de la Universidad de las Palmas de Gran Canarias y de la Universidad de Málaga, ha presentado un estudio sobre las propiedades antioxidante de macroalgas procedentes de un sistema multitrófico integrado (IMTA).

En el trabajo, cinco especies de algas rojas, dos especies de algas pardas y tres especies de algas verdes, todas autóctonas del Archipiélago Canario, fueron recolectadas del medio natural y divididas en dos lotes idénticos.

Mientras que un lote fue analizado inmediatamente después de su extracción del medio marino, otro fue mantenido durante cuatro semanas en fotobioreactores cilíndricos para su mantenimiento en un sistema IMTA, donde las macroalgas fueros cultivadas en afluentes de cultivo de dorada (Sparus aurata).

Los científicos analizan las propiedades de las macroalgas algas cultivadas y las comparan con las propiedades de las muestras salvajes.

Los resultados recopilados en el estudio demuestran que el cultivo de las macroalgas en el sistema IMTA, probablemente debido al aporte constante de nutrientes desde los afluentes de las doradas, altera la composición bioquímica de las macroalgas, que presentar niveles menos elevados de polifenoles respecto a las macroalgas salvajes.

Sin embargo, desde el punto de vista de la actividad antioxidante, los análisis in vitro de los extractos metanolicos e hidroetanolicos, indican que tanto las muestras procedentes del cultivo IMTA como las muestras salvajes, son una fuente viable de antioxidantes naturales.

Por todo ello, el trabajo demuestra que el cultivo de las macroalgas autóctonas de las Islas Canarias puede dar lugar a una actividad económica interesante para los inversores, que concilia el desarrollo sostenible del sector acuícola con el interés creciente de la industria biotecnológica por los compuestos bioactivos de origen marino.

Referencia:

Julia Vega, Félix Álvarez-Gómez, Leire Güenaga, Félix L. Figueroa, Juan Luis Gómez-Pinchetti, Antioxidant activity of extracts from marine macroalgae, wild-collected and cultivated, in an integrated multi-trophic aquaculture system, Aquaculture, Volume 522, 2020.

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