Ingenieros de la Universidad de Huelva han obtenido el primer perfil de la composición química de las cinco especies de microalgas que más se consumen en el mundo. El estudio, en el que también han participado investigadores portugueses, puede servir de guía a la industria alimentaria y farmacéutica para mejorar la composición de sus productos.
Científicos de la Universidad de Huelva y de centros de investigación de Portugal han analizado los perfiles químicos –como los ácidos grasos, pigmentos y contenido mineral– y la resistencia térmica de las cinco cepas de microalgas de mayor uso en alimentación: Spirulina maxima, Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis, Diacronema vlkianum e Isochrysis galbana.
El objetivo del estudio, publicado en la revista Algal Research, es proporcionar una información bioquímica rigurosa para ayudar a la industria a elegir las microalgas que mejor se adaptan a aplicaciones a la carta. Por ejemplo, cuál es la más idónea para suplementar alimentos ricos en proteínas, o las que mayor contenido tienen en ácidos grasos poliinsaturados.
"Se trata de un estudio que puede ayudar a la industria a posicionar mejor sus productos funcionales", aclara José María Franco, investigador de la Universidad de Huelva.
De las cinco microalgas, Chlorella vulgaris y Spirulina son las que presentan la tasa más alta de proteínas –38% y 44%, respectivamente– y un bajo contenido en grasa –5% y 4%, respectivamente–.
En el caso de C. vulgaris y H. pluvialis mostraron una alto contenido de carotenoides – por encima de los porcentajes de grasa obtenidos–, bajo en proteínas y una mejor resistencia al tratamiento térmico.
Por su parte, D. vlkianum e I. galbana presentan un alto contenido de proteínas (38-40%) y grasas (18-24%) ricas en ácidos grasos poliinsaturados, principalmente EPA y DHA. En cuanto a los compuestos minerales, S. maxima presenta un alto contenido en minerales, principalmente sodio y potasio (31%). Y respecto a C. vulgaris –verde–, se trata de una microalga con un contenido mineral de 24%, de los que un 4,7% es calcio, manganeso y hierro.
Microalgas a escala global
Las microalgas se encuentran presentes en el agua, suelo y la mayoría de los ambientes terrestres incluso en los más extremos, lo cual permite encontrarlas ampliamente distribuidas en la biosfera adaptadas a una gran cantidad de condiciones.
Estos seres vivos utilizan la energía solar para transformar, por ejemplo, las aguas residuales en CO2 y biomasa rica en lípidos, azúcares, proteínas o hidratos de carbono. Son una extraordinaria fuente potencial de compuestos naturales.
La industria farmacéutica o agroalimentaria se enfrenta a diario a un rosario de microespecies para introducirlas en sus modelos de negocio, y su investigación –enfocada a conocer su metabolismo principalmente– es una valiosa guía para orientar la producción de forma selectiva a mercados cada vez más exigentes.
"Por ejemplo, añadir biomasa procedente de microalgas a productos alimenticios proporciona nuevo valor en forma de antioxidantes, ácidos grasos poliinsaturados –omega-3– o proteínas. En consecuencia, una buena selección de especies con perfiles nutricionales definidos es la clave para el desarrollo de productos innovadores", subraya José María Franco.
Una de las características más interesantes de este nicho biológico es que, “al igual que sucede con cualquier planta superior”, su status bioquímico varía en función de factores exógenos. Por ejemplo, la temperatura, la salinidad, la primer paso para determinar las más adecuadas atendiendo a futuras aplicaciones.
Spirulina (o Arthrospira) maxima
Es una cianobacteria utilizada como suplemento alimenticio. Crece en lagos alcalinos en México y África formando floraciones masivas. De ser un alimento esencial y casi exclusivo de las poblaciones indígenas, su cultivo está extendido –Hawai, California, China, Taiwán, Japón– desde finales de la década de los 70. Probablemente, su producción en seco ronde los 3.000 toneladas/año, y su rango de utilización es amplio por su alto contenido en proteínas, ácido γ-linolénico y vitamina B12. Se utiliza en complementos alimenticios y piensos.
Chlorella vulgaris (verde y naranja) y H. pluviales
Son algas que tienen la capacidad de acumular altas concentraciones de carotenoides para protegerse de la oxidación en situaciones de estrés –escasa iluminación, pocos nutrientes y alta salinidad–. La primera se ha utilizado en Asia como medicina alternativa. La producción comercial de Chlorella, unos 2.000 toneladas/año, arrancó en Japón en la década de los 60, y actualmente se comercializa en China, Europa y Estados Unidos. Por su parte, H.pluvialis se ha identificado como el organismo que puede acumular el más alto nivel de astaxantina de forma natural –1,5-3,0% peso seco–. Durante la década los 90 en los EEUU y la India comenzó su producción a gran escala. La astaxantina es un potente antioxidante comparable con la vitamina E que combate el estrés oxidativo y es muy beneficioso para la piel, vista, y la salud celular.
D. vlkianum e I. galbana
Son microalgas marinas muy extendidas. I. galbana es ampliamente utilizada como alimento para especies comerciales y el cultivo de moluscos en fase larvaria y juvenil, crustáceos y peces. Acumulan altas cantidades de ácidos grasos poliinsaturados –omega 3–. D. vlkianum ha sido menos estudiada, aunque destaca por aportar ácidos grasos poliinsaturados, principalmente el ácido eicosapentaenoico y el ácido docosahexaenoico como alternativa a los aceites de pescado.
Referencia bibliográfica:
Ana Paula Batista, Luísa Gouveia, Narcisa M. Bandarra, José M. Franco, Anabela Raymundo. “Comparision of microalgal biomass profiles as novel functional ingredient for food products”. Algal Research 2 (2): 164–173, marzo de 2013
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
