Algas del Caribe Colombiano: Fuente alternativa de alimentos, nutracéuticos y biomateriales

Abstract

Las algas son un recurso alimenticio y los derivados de estas tienen una alta demanda en el sector industrial. La biomasa algal, usada como alimento o en la industria, proviene de material recolectado del medio o cultivos. El interés en los productos derivados de macroalgas se atribuye a diversos factores, como las necesidades terapéuticas insatisfechas, la resistencia a antibióticos o plaguicidas, la necesidad de nuevos productos para las industrias farmacéutica, cosmética y alimentaria y la falta de estudios químicos y biológicos completos de un gran número de especies. En la actualidad se usan como alimento aproximadamente 135 especies de algas, mientras que por sus derivados se usan casi 86 especies. Asimismo, las algas son fuente de compuestos con un amplio espectro de actividad biológica, entre las que se destacan propiedades antioxidantes, antimicrobianas, antitumorales y antivirales.

En el Caribe colombiano se han reportado cerca de 600 especies de algas, las cuales representan un 45% de las especies reportadas para todo el Atlántico occidental tropical y subtropical. En contraste con los numerosos estudios sobre taxonomía y distribución geográfica del recurso algal en Colombia, las investigaciones sobre el uso y el valor nutricional o industrial de las algas rojas en nuestro país es muy escaso. Por esta razón el grupo de Bioprospección y Biotecnología de la Universidad Jorge Tadeo Lozano ha trabajado desde el año 2005 en la evaluación del recurso algal en Colombia. El principio de la bioprospección consiste en buscar compuestos promisorios, producidos por microorganismos, plantas, algas o animales, que puedan tener alguna relevancia en beneficio de la salud y alimentación humana o también sirvan como insumos para la industria (Melgarejo et al., 2002). Al considerar la gran cantidad de algas que no han sido estudiadas en las costas del Caribe colombiano, es posible suponer que allí hay una fuente de compuestos que podrían tener alguna actividad relevante para las comunidades humanas. Adicionalmente, el conocimiento tradicional de los pueblos, en cuanto al uso de productos derivados de la biodiversidad, puede servir de insumo para optimizar el uso de tales recursos

El objetivo general de este trabajo fue estudiar la composición química de algunas algas usadas por comunidades del Caribe colombiano con el fin de corroborar, desde una perspectiva científica, las propiedades que se les atribuyen tradicionalmente y explorar nuevas aplicaciones de las propiedades de las algas. El presente documento está dividido en cuatro capítulos que representan diferentes etapas y enfoques del estudio de la composición y aplicaciones de algas recolectadas en el Caribe colombiano.

Nuestro trabajo es pionero en establecer un marco de referencia para la investigación y valoración del potencial de las algas del Caribe Colombiano partiendo del conocimiento ancestral. Logramos identificar diferentes aplicaciones para los productos basados en 4 especies de algas Hypnea musciformis, Laurencia papillosa, Gracilaria mamillaris y Eucheuma isiforme, en diferentes escalas. Esto ya que estudiamos primero el alga fresca incorporada en las bebidas tradicionales, luego determinamos las propiedades de sus extractos y de allí logramos purificar compuestos bioactivos y polímeros versátiles. Nos fue posible caracterizar químicamente las principales especies de algas rojas que consumen los pobladores locales para proponerlas como fuente de alimento. Por primera vez reportamos la presencia de dos compuestos (-) – epicatequina y floretin en el alga Hypnea musciformis con alta actividad antioxidante y con un potencial de protección de LDLs humanas ante la oxidación que supera en efectividad las sustancias protectoras y antioxidantes propias del cuerpo humano. Por ello pudimos identificar y medir el valor nutracéutico de los compuestos derivados del alga y proponemos su consumo como complemento alimenticio para prevenir enfermedades coronarias. Resaltamos la capacidad inmunomodulatoria en peces, del polímero Kappa carragenina extraído de Hypnea musciformis. Así como los potenciales beneficios para la industria y el medio ambiente de usar estos productos naturales en los cultivos de peces en reemplazo de los antibióticos tradicionales. Finalmente, debido a que las propiedades químicas del polímero Kappa carragenina, le conceden una alta versatilidad, decidimos aprovechar su estructura para diseñar un hidrogel que encapsula fertilizantes y asegura la liberación controlada de agua y nutrientes hacia la planta. La efectividad de este diseño fue probada en un cultivo de papa y tiene efectos positivos para la agricultura, ya que asegura un buen rendimiento del cultivo con menos pérdidas en fertilizantes y a su vez constituye una práctica amigable con el medio ambiente.

Los resultados de nuestro proyecto demuestran que es valioso tomar el riesgo de emprender una investigación basada en el conocimiento ancestral de los pueblos nativos en Colombia. La búsqueda de nuevos productos para mejorar el bienestar humano y la tecnología no puede convertirse en un escaneo incesante de cada una de las especies disponibles y mucho menos esto es factible en un país tan diverso como Colombia. Por el contrario, aprovechar el conocimiento ancestral es una estrategia para agilizar el proceso de la investigación científica, direccionándolo con base en la experiencia empírica. Cuando los pueblos nativos dicen que cierto producto tiene propiedades curativas o nutricionales, puede ser que con un trabajo científico riguroso sea posible encontrar y aislar los principios activos que pueden ser aplicados para el beneficio del ser humano. Por lo tanto, se puede invertir en investigaciones inspiradas por el conocimiento ancestral como una estrategia para impulsar el desarrollo tecnológico.

En este trabajo solo consideramos algunas especies de algas, pero es posible que el mismo principio aplique a otros productos que se puedan aplicar al beneficio del ser humano y que se conviertan en un apoyo tangible a las comunidades locales y a los campesinos. Esto impulsaría también el desarrollo de las zonas no urbanas en nuestro país. La diversidad de productos primarios, el perfeccionamiento de técnicas para mejorar la productividad, y el diseño de nuevos productos, son una manera de hacer más estable y competente la economía de nuestro país. Esperamos que nuestros resultados sean puestos al servicio de las comunidades y de las nuevas generaciones de investigadores para que nuevos cuestionamientos científicos puedan ser abordados y se reconozca a profundidad el potencial del recurso algal en Colombia.