Desarrollo de compuestos bioactivos a partir de algas autóctonas

Por Desiré Ruggeri, Licenciada en Comunicación Social (FCEDU-UNER)

Las microalgas son un grupo de microorganismos fotosintéticos unicelulares que engloban más de 30.000 especies, aunque solo alrededor de 100 han sido estudiadas hasta el momento. En los últimos años, el interés por investigar microalgas se ha incrementado debido a sus particulares características y las aplicaciones de alto valor que se han encontrado. A nivel local, un grupo de investigación de la Facultad de Ciencias de la Alimentación de la UNER se encuentra trabajando desde 2016 en la microalga Scenedesmus obliquus, autóctona del lago de Salto Grande. Su último Proyecto de Investigación y Desarrollo (PID-UNER) concretado* fue dirigido por la Dra. Ing. Luz Marina Zapata, vicedecana de la Facultad de Ciencias de la Alimentación (FCAL-UNER) y directora del Laboratorio LAMAS (Laboratorio de Análisis de Metales en Alimentos y Otros Sustratos), quien accedió a ampliar sobre la temática para este boletín.

“Son múltiples las aplicaciones que tienen las microalgas, con el beneficio de que para la producción de biomasa pueden utilizarse desechos y subproductos industriales, ya sea para obtener productos con mayor valor agregado, para colaborar con la ficorremediación de efluentes, para producir energía, entre otros; contribuyendo de esta forma a una economía circular y al cuidado del medio ambiente,” sostiene Zapata.

Si bien, al comienzo, el interés de este grupo estuvo enfocado en investigar la potencialidad de las microalgas en la remediación de efluentes y la obtención de bioinsumos agrícolas, eventualmente el trabajo se centró en la hipótesis de que la especie seleccionada como objeto de estudio podría permitir la obtención de altas cantidades de biomasa microalgal rica en componentes bioactivos. Un fundamento no menor para el trabajo con una especie autóctona reside en la importancia que reviste preservar la biodiversidad de los ecosistemas naturales de la introducción de especies no nativas. La toma de muestras inicial que se realizó para aislar e identificar a Scenedesmus obliquus se concretó mediante convenio con la Comisión Técnica Mixta de Salto Grande, y se llevó a cabo en el Laboratorio LAMAS de la FCAL-UNER.

Utilidad de las microalgas

El proyecto desarrollado entre 2018 y 2020, cuya reseña fue publicada este año en el Suplemento de la revista Ciencia, Docencia y Tecnología, tuvo como objetivo estudiar el efecto de fuentes de nitrógeno y de carbono, así como el estrés salino, sobre el cultivo de la microalga Scenedesmus obliquus, para potenciar la producción de carotenoides totales, proteínas totales y fenoles totales. Al indagar por el interés en estos compuestos bioactivos en particular, Zapata explica que “numerosos carotenoides tienen la propiedad de presentar actividad provitamina A, además de poder ser utilizados como colorante y como antioxidante al reaccionar con radicales libres. Por su parte, existen microalgas que constituyen una fuente importante de proteínas debido a que tienen un alto contenido en aminoácidos esenciales, mientras que los compuestos fenólicos tienen propiedades antioxidantes y se les atribuye la capacidad de prevenir ciertas enfermedades.”

La investigación concluyó que el cultivo de esta microalga bajo las condiciones especificadas, a excepción del estrés salino, es efectivo para la obtención de dichos compuestos. En concreto, su aplicación potencial sería como ingrediente en la elaboración de productos alimenticios como pan, pastas, productos lácteos, bebidas funcionales, postres, entre otros, al tener la característica de incrementar sus propiedades nutricionales y funcionales.

Por otra parte, las microalgas contribuyen a mitigar los efectos de las emisiones industriales y reducir la huella de carbono, al captar el dióxido de carbono del ambiente. Esto hace que su cultivo sea sustentable y sostenible, en tanto cumplen un papel fundamental en el cuidado del medio ambiente.

Desafíos y perspectivas a futuro

Algunos de los desafíos de este proyecto, comenta Zapata, fueron “encontrar las condiciones de cultivo y ambientales para que la microalga maximice la producción de los metabolitos de interés. Para ello fueron cultivadas en fotobiorreactores, expuestas a diferentes condiciones de estrés lumínico y estrés salino. Además, se estudiaron diferentes fuentes de carbono y nitrógeno y se determinó el tiempo de cultivo requerido para la obtención de una alta proporción de biomasa microalgal rica en componentes bioactivos. Logrado esto, se investigaron diferentes tecnologías de deshidratación con el fin de aumentar la vida útil de la biomasa microalgal.”

El uso de microalgas en alimentos se encuentra en expansión; de hecho, ya se comercializan en nuestro país alimentos elaborados con microalgas como Spirulina y Chlorella. No obstante esto, hasta el momento es limitado el número de especies cuyo consumo humano ha sido aprobado por la legislación argentina, y la microalga Scenedesmus obliquus no se encuentra entre ellas. “En nuestras investigaciones hemos avanzado un paso más, llevando a cabo ensayos de citotoxicidad,” explica Zapata. “Estos estudios se realizaron en colaboración con la Facultad de Ciencias Naturales y Ciencias de la Salud de la Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, obteniendo resultados satisfactorios.”

Los desarrollos en materia de procesos biotecnológicos que involucren microalgas son todavía incipientes en nuestro país. El grupo de la Dra. Zapata afirma haber obtenido resultados muy alentadores en la ficorremediación de efluentes del sector avícola a escala semi-industrial, y actualmente se encuentran realizando estudios similares en la industria láctea. Además, trabajan en conjunto con este sector para dar valor agregado a uno de sus subproductos, el suero lácteo, a partir del desarrollo de un concentrado proteico de microalgas. Otra de las líneas de estudio en marcha busca obtener un extracto microalgal para su utilización como bioinsumo en cultivos de hortalizas agroecológicas. La continuidad de este tipo de investigaciones permitiría, argumenta Zapata, obtener la incorporación de Scenedesmus obliquus en el Código Alimentario Argentino.

* Zapata, L. M., Jiménez-Veuthey, M., Flores, A. B., Sacks, N. A., Vezzosi-Zoto, G. F. (2022). Desarrollo de un medio de cultivo para potenciar la producción de componentes bioactivos en la microalga autóctona Scenedesmus obliquus. Ciencia, Docencia y Tecnología Suplemento, 12(13). Disponible en: https://pcient.uner.edu.ar/index.php/Scdyt/article/view/1350