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MICROALGAS EN LA NUTRICIÓN

 

Froylán Mario Espinoza Escalante

Universidad Autónoma de Guadalajara

MÉXICO

 

Las microalgas en la nutrición se han convertido en los nuevos estandartes de una dieta saludable. Hoy existe un sinnúmero de suplementos alimenticios a base de microalgas como Chlorella, Astaxantina y, principalmente, Spirulina, los cuales prometen ayudar a la preservación de la salud o incluso mejorarla. La evidencia muestra que desde hace más de veinte siglos las microalgas son parte de la alimentación humana y en algunos países persiste su uso. Las nuevas tecnologías han permitido explorar con más detalle el aporte nutricional de estas plantas microscópicas para mostrarnos todo el potencial que tienen. 

 

¿Qué son las microalgas? Las microalgas son plantas microscópicas que se encuentran en todos los ecosistemas acuáticos del planeta: mares, ríos, lagos, y en muchas ocasiones aparecen en piletas artificiales y charcos. Las algas microscópicas son responsables de producir aproximadamente la mitad del carbono orgánico en el planeta. Aunque ésta es una de las mayores razones para considerarlas organismos vivos de gran importancia, la comunidad científica y la sociedad en general han puesto atención en ellas nuevamente debido a sus características nutricionales sobresalientes. En la actualidad las microalgas constituyen una de las principales fuentes de suplementos alimenticios; su producción industrial se ha incrementado de manera notable.

 

Breve historia de las microalgas en la alimentación humana 

El primer registro del consumo de microalgas para suplir la dieta humana es de China y data de hace más de 2000 años. Los chinos utilizaban la microalga Nostoc para sobrevivir en épocas de hambruna. Por otro lado, registros más recientes del siglo XVI muestran que los conquistadores españoles descubrieron que los aztecas colectaban un alimento novedoso de los lagos y elaboraban una especie de pastel o tortilla, que llamaban techuitlatl, a base de una bacteria fotosintética (considerada microalga, la Spirulina). Actualmente en el Valle de México sólo queda el lago de Texcoco, donde aún se encuentra esta microalga. Los habitantes de Kanembu, en las costas del Lago Chad, en África, colectan Spirulina y la utilizan para hacer un tipo de torta llamada Dihé. Esta torta se mezcla con salsa de tomate, pimientos y sobre ella se esparce frijol; el Dihé es consumido en 70% de los platillos. 

 

A pesar de que desde la antigüedad las microalgas representaban una fuente de alimentación rica en proteínas, carbohidratos y grasas, no fue sino hasta 1967 que la Asociación Internacional de Microbiología Aplicada denominó a la Spirulina como “una fuente maravillosa de alimento para el futuro”. Esta microalga tiene un elevado contenido de proteínas de alta calidad (contenido balanceado de aminoácidos esenciales), que representan entre 60 y 70% de su peso seco. Después de su redescubrimiento, en la década de 1970 se dio inicio a la producción a gran escala de éste y otros microorganismos con potencial para la obtención de proteínas; así, se estableció la primera planta de producción a gran escala de Spirulina en México.

 

Desde el inicio industrial, las microalgas se han utilizado como alimento de peces en acuacultura; además, se les ha destinado a la producción de biocombustibles y fertilizantes. Su uso más importante, quizás, sigue siendo en la alimentación humana. Desde hace algunos años se ha reconocido el valor nutricional de las algas microscópicas debido a que contienen compuestos químicos de origen vegetal (fitoquímicos), carotenoides y otros antioxidantes similares a los de los vegetales verdes y amarillos, cuya ingesta es benéfica para la salud. De las microalgas se pueden obtener espesantes como carragenina y agar agar; colorantes y antioxidantes, tales como astaxantina (colorante rojo), betacaroteno (colorante amarillo/naranja), clorofila (colorante verde) y ficocianinas (colorante azul), entre muchos otros; así como también ácidos grasos, sobre todo los omega-3. 

 

 

Las microalgas: fábricas de moléculas saludables y nutritivas 

Ácidos grasos 

En la mayoría de los países desarrollados la dieta de las personas no incluye ácidos grasos en buenas cantidades. Se ha sugerido que la dieta típica de las poblaciones occidentales no suple las cantidades necesarias de ácidos grasos omega-3 y omega-6 poliinsaturados, lo cual puede contribuir a incrementar el riesgo de enfermedades coronarias debido a la mayor incidencia de coágulos sanguíneos e inflamación. La falta de ácidos grasos omega-3 también se ha relacionado con otras enfermedades crónicas, como hipertensión, problemas inflamatorios e inmunes, depresión y disfunción neurológica.

 

A partir de lo anterior, se resalta la importancia del ácido docosahexaenoico (DHA), que representa entre 20 y 25% de los ácidos grasos del tejido gris del cerebro humano y entre 50 y 60% de los lípidos en los fotorreceptores de la retina; este ácido también es abundante en el tejido muscular cardiaco y en las células espermáticas. Debido a que los humanos no podemos sintetizar el DHA en cantidad suficiente, debemos obtenerlo de los componentes de nuestra dieta.

 

Más aún, el DHA es considerado un nutriente esencial en la infancia. Durante el crecimiento fetal en el útero, a través del sistema circulatorio de la placenta, la madre suple al feto con el DHA necesario para el desarrollo de su sistema neurológico. Después del parto, el infante requiere DHA para el desarrollo de su cerebro, el cual demanda este ácido por lo menos durante los dos primeros años de vida. El DHA se obtiene principalmente a través de la leche materna; por eso a la leche de fórmula, la Organización Mundial de la Salud ha recomendado la adición de DHA. 

 

Se ha visto que el pescado puede ser una fuente de riesgo por la inclusión de metales pesados o toxinas a la dieta de los infantes. Para evitar el riesgo asociado y proveer a la industria de fórmulas con suficiente DHA, se ha utilizado la microalga Crypthecodinium. Las leches de fórmula adicionadas con este suplemento hoy se comercializan a nivel mundial. Aunque existe una gran variedad de microalgas que se utilizan para la obtención de ácidos grasos omega-3, además del DHA, la comercialización a gran escala se centra en dos tipos de microalgas: la Chlorella y la Spirulina. Ambas tienen un alto valor nutritivo y, sobre todo, la capacidad de acumular proteínas. 

 

Colorantes 

El uso de los colorantes naturales como la astaxantina y el betacaroteno son pigmentos que se pueden obtener de diversos vegetales, y también se puede producir por algunas algas microscópicas. Las ventajas de las microalgas es la capacidad de producir una amplia gama de pigmentos, la alta concentración en que se generan estos pigmentos al interior de las células, la facilidad y rapidez con las que crecen las algas y su capacidad para adaptarse a diversos ambientes. 

 

Existe una gran variedad de pigmentos que pueden producirse a partir de microalgas. Únicamente se altera el medio en el que éstas crecen para provocar estrés en su metabolismo, o bien se realizan modificaciones en sus propios genes y se regula el metabolismo para provocar la sobreproducción de los pigmentos. 

 

Las microalgas verdes, tales como Chlorella zofingiensis y Haematococcus pluvialis, son las mayores productoras del pigmento rojo astaxantina, que tiene diversas aplicaciones. La astaxantina natural tiene aplicaciones farmacéuticas al fungir como pigmento protector contra el cáncer químicamente inducido: incrementa las lipoproteínas de alta densidad y mejora el sistema inmune. Por otro lado, el pigmento naranja betacaroteno se produce con Dunaliella salina, la cual también puede producir los pigmentos equinenona (rojo-naranja) y zeaxantina (amarillo-naranja) a través de leves modificaciones genéticas. El betacaroteno es precursor de la vitamina A y, por lo tanto, es valorado en la industria alimentaria y farmacéutica como antioxidante natural. Asimismo, el pigmento amarillo luteína, que es utilizado con fines antioxidantes en la industria farmacéutica, se puede producir con Chlorella sorokiniana o Chlamydomonas reinhardtii, aunque en ambos casos se requieren modificaciones de ingeniería genética para la sobreproducción; no obstante, sin tener que provocar ninguna alteración genética en la misma Chlorella sorokiniana, se pueden producir las clorofilas verdes en altas cantidades. Finalmente, el pigmento azul ficocianobilina se obtiene de microalgas que pertenecen a las cianobacterias o las rodofitas (plantas rojas). 

 

En general, las microalgas verdes son las mayores productoras de toda la gama de pigmentos –desde el rojo hasta el azul– con potencial aplicación en la industria. Los costos de producción han ido mejorando a través de las alteraciones metabólicas que se provocan en estas microplantas, o bien con simples modificaciones a su medio natural de cultivo, como la adición de sal, los incrementos de temperatura o cambios de pH. 

 

Carbohidratos 

Además de los pigmentos y los ácidos grasos, las microalgas pueden sintetizar carbohidratos como almidón, glucosa y otros azúcares y polisacáridos, como el agar agar y la carragenina. Es posible producir el almidón a partir de la microalga Chlorella; éste se utiliza para la producción de bebidas o combustible. 

 

Las microalgas como Chlorella y Dunaliella son productoras potenciales de polisacáridos que se utilizan como suplementos alimenticios o con fines farmacéuticos; sin embargo, las plantas terrestres superiores, como los cereales y las macroalgas marinas, aún dominan este mercado. 

 

Comentarios finales 

Lo más importante de las microalgas aquí referidas como fuente de nutrientes es que pueden ser consumidas sin que representen riesgos a la salud, pues son microorganismos clasificados como gras (generalmente vistos como seguros, por sus siglas en inglés). Además, su producción prácticamente no tiene efectos ambientales negativos; ésta puede llevarse a cabo a todas las escalas, incluso en los hogares. Asimismo, el consumo de estas algas microscópicas no presenta barreras culturales o religiosas de ningún tipo.

 

El uso de microalgas como suplemento alimenticio satisface los modelos de alimentación saludable y complementa las dietas actuales. El consumo de microalgas es algo más antiguo, ya que nuestros ancestros conocían el poder nutritivo de estas plantas microscópicas y lo que pueden aportar a la salud. Hoy por hoy las microalgas están retomando fuerza y destacan en un amplio sector en la industria alimentaria y farmacéutica, no sólo en el ámbito de los alimentos y los cosméticos, sino también en el de la salud. 

 

Las aplicaciones de las microalgas son tan diversas que hoy en día continúan siendo investigadas y explotadas con múltiples fines comerciales. Así, lo que parece ser una nueva tendencia no es más que un retorno a los viejos hábitos y costumbres, pero con más ciencia y tecnología.

 

 

 

De: Froylán Mario Espinoza Escalante, Universidad Autónoma de Guadalajara

 froymario@edu.uag.mx

 

 

Lecturas recomendadas 

Chen, J., Y. Wang, J. R. Benemann, X. Zhang, H. Hu y S. Qin (2015), “Microalgal industry in China: challenges and prospects”, Journal of Applied Phycology, 28: 715-725. 

Gong, Y., H. Hu, Y. Gao, X. Xu y H. Gao (2011), “Microalgae as platforms for production of recombinant proteins and valuable compounds: progress and prospects”, Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 38(12): 1879-1890. 

Habib, M. A. B., P. Mashuda, T. C. Huntington y M. R. Hasan (2008), A review on culture, production and use of spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish. FAO Fisheries and Aquaculture Circular (vol. 1034). Recuperado de http://agris.fao.org/ agris-search/search/display.do?f=2010/XF/XF0906. xml;XF2009437877 

Hallmann, A. (2007), “Algal transgenics and biotechnology”, Transgenic Plant J, 1 (1): 81-98. 

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Walker, T. L., S. Purton, D. K. Becker y C. Collet (2005), “Microalgae as bioreactors”, Plant Cell Reports, 24(11): 629-641. 

Wang, Y. y J. Peng (2008), “Growth-associated biosynthesis of astaxanthin in heterotrophic Chlorella zofingiensis (Chlorophyta)”, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24(9): 1915-1922. 

Williams, C. M. (2000), “Dietary fatty acids and human health”, Annales de Zootechnie, 49(3): 165-180.

 

 

 

18/02/2021

 

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