Mostrando entradas con la etiqueta algas. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta algas. Mostrar todas las entradas

miércoles, 10 de octubre de 2018

Algas marinas, fuente de activos favorables para la agricultura mexicana


Las algas marinas, entre ellas las algas rojas y las cafés, tienen compuestos activos con potencial para aumentar la productividad agrícola, uno de ellos es el extracto alcalino, el cual se estudia como biofertilizante, ya que se ha observado favorece el crecimiento de la planta de jitomate hasta en 40%, explicó Gustavo Hernández Carmona, del Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas del Instituto Politécnico Nacional (IPN).
El especialista en la composición química de algas marinas como el sargazo y algunas algas pardas dijo que actualmente se conocen cerca de 1500 especies de algas pardas o cafés (cuyo color se debe a la presencia del pigmento fucoxantina), que son las de mayor tamaño conocido y reconocidas porque aparecen en grandes masas en el mar de los Sargazos o el bosque de macroalgas de la zona del Pacífico. Mientras que las algas rojas, un grupo con más de 3000 especies, se caracterizan por tener pigmentos (ficoeritrina y ficocianina) que les confieren su color.
Indicó que en el estado norteño de Baja California Sur, en cuanto a las algas rojas y cafés, se puede hablar de la presencia de especies como el Sargazo Gigante (Macrocystis pyrifera) que se encuentra en la zona del Pacifico Norte del estado, junto con otra especie del género Gelidium. En las dos costas es posible encontrar el género Sargassum, alga de la que se ha hablado últimamente por su arribo masivo al Caribe mexicano; en la zona de Bahía Magdalena se encuentra el alga Ecklonia arborea y en la laguna de San Ignacio el alga roja Gracilaria parvispora.

Así, como parte de su investigación y la de su equipo de trabajo, el doctor en biología marina obtuvo un extracto alcalino de algas cafés con el que ha realizado pruebas, en cultivo in vitro, en plántulas de jitomate, las cuales fueron expuestas a diferentes concentraciones de este extracto, “vimos que las concentraciones que se tienen que aplicar si se quiere favorecer el crecimiento de la planta deben ser bajas, de lo contrario el compuesto se vuelve nocivo para el cultivo”.
Entre los efectos que identificaron en las plantas de jitomate está que en uno de los cultivos al que se le agregó determinada concentración del extracto alcalino incrementó su crecimiento en 35%, además aumentó el tiempo de duración del fruto y, aunque hasta el momento es un aspecto que no han cuantificado, también notaron una mejora en el sabor.
Hernández Carmona, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, destacó que como parte de su investigación continúa realizado pruebas con varios extractos de algas rojas y cafés con el fin de determinar una combinación que resulte más efectiva para favorecer el crecimiento vegetal. Hasta el momento con una mezcla de extracto alcalino de un alga roja y un alga café se ha logrado estimular hasta 40% el crecimiento de la planta de jitomate.
En su artículo Las algas como potenciales estimulantes del crecimiento vegetal para la agricultura en México, se reportan los resultados que obtuvieron, pero también se indica que en vista de que cada cultivo responde de manera diferente a los extractos alcalinos, en función de la concentración y de la frecuencia de aplicación, es necesario hacer más investigación para comprender estos resultados.
El investigador también se ha dedicado a la producción de polisacáridos —como los alginatos, carragenanos y agares a partir de macroalgas— ya que estos son los más abundantes en las algas y se utilizan en diversas industrias. “Los polisacáridos como el alginato, de las algas cafés, o la carragenina y el agar-agar, obtenidas de diferentes algas rojas, se utilizan en la industria cosmética, farmacéutica y alimenticia como agentes estabilizantes, espesantes y gelificantes, entre otros”.
En el laboratorio del especialista, el alginato que se extrae de las algas cafés es estudiado como espesante (aumenta la viscosidad) y gelificante. Por lo que, junto con su grupo de investigación el doctor Hernández ha realizado pruebas con las dos variables que afectan la cantidad de compuesto que se extrae de las algas: el pH y la temperatura.
Al hacer cambios en estas dos variables fue posible determinar la mejor forma de extraer el alginato con el fin de que tuviera el mayor efecto posible como espesante y gelificante. Básicamente, mencionó el investigador, el proceso de extracción de compuestos como el alginato de las algas cafés es a partir de un pretratamiento con una solución ligeramente ácida y posteriormente con un tratamiento con solución de carbonato de sodio a altas temperaturas.
El doctor agregó que trabaja continuamente para mejorar los procesos de extracción de los diferentes compuestos de las algas rojas y las cafés, así como en obtener otros derivados con nuevas aplicaciones.
“En una de las etapas de la producción de alginatos se aisló un compuesto llamado fucoidano, que funciona como anticoagulante y tiene aplicaciones médicas. Al alginato lo hemos encapsulado con cianobacterias para hacer otro tipo de fertilizante, y las algas cafés se están usando como aglutinante para producir un alimento para abulón. Es decir, hemos encontrado nuevas aplicaciones para los compuestos presentes en las algas marinas”.

jueves, 23 de febrero de 2017

Propone México uso de algas como el biocombustibles del siglo XXI

Con el objetivo de aprovechar los recursos naturales y condiciones climáticas de México y dar un valor agregado a la materia prima nacional, científicos del Grupo de Biorrefinería del Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) en la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec), ubicada en la frontera norte de México, estudian, caracterizan y desarrollan tecnología y procesos para la producción de compuestos de alto valor agregado y biocombustibles a partir de macroalgas y microalgas mexicanas.
Buscando propiciar el desarrollo científico e industrial a partir de esta biomasa, para el beneficio social de forma integral y sustentable mediante los recursos acuáticos del país en términos de una biorrefinería.

Las microalgas son microorganismos unicelulares capaces de llevar a cabo la fotosíntesis y son una materia prima prometedora para la producción de biocombustibles avanzados de tercera generación, debido a su alta eficiencia fotosintética, mayor rendimiento específico de área, posibilidad de una cosecha frecuente debido a su rápida tasa de crecimiento y poder reutilizar el dióxido de carbono, a través de la fotosíntesis.
 Héctor A. Ruiz Leza, profesor investigador del Departamento de Investigación en Alimentos de la Uadec, declaró que “pueden cultivarse en diferentes climas, en aguas salinas —mezcla de agua de mar y agua dulce— y en tierras no cultivables, por lo que no hay competencia con las tierras de cultivo convencionales. Además, su cultivo puede ser acoplado con la biorremediación de aguas residuales”.
Por esta razón, el DIA de la Facultad de Ciencias Químicas de la Uadec trabaja en bioprocesos para obtener una biomasa algal con propiedades óptimas para la generación de biocombustibles.
De acuerdo con el científico Ruiz Leza, actualmente hay un desarrollo creciente en varias partes del mundo para la utilización de las microalgas, ya que tienen la ventaja de que, dependiendo de las estrategias operativas, puede obtenerse biomasa de estas algas, ricas en carbohidratos, lípidos y proteínas, pero siempre dependiendo del tipo de cultivo.
Declaró que “principalmente estamos desarrollando tecnología, un bioproceso que consiste en obtener la biomasa enriquecida en carbohidratos. Aproximadamente más de 60 por ciento de la biomasa son carbohidratos, se hace un pretratamiento hidrotérmico y subsecuentemente un proceso que se llama hidrólisis enzimática y después la etapa de fermentación para producir bioetanol de tercera generación”.
Los investigadores del DIA desarrollan este proyecto desde hace cerca de dos años, en colaboración con la doctora Luciane Colla, de la Universidade de Passo Fundo de Brasil, y con el doctor Bruno Fernandes, de la Universidade do Minho en Portugal, utilizando específicamente la microalga Spirulina platensis.
“Esta microalga es cultivada y enviada directamente desde Brasil y nosotros hacemos la bioconversión a biocombustibles de tercera generación. Esta biomasa es rica en carbohidratos, principalmente en almidón. Lo que hacemos es romper las cadenas para obtener azúcares y estos azúcares, a su vez, que sean fermentados para producir alcohol”, puntualizó el científico.
Respecto a las ventajas del empleo de microalgas, el investigador Ruiz Leza destacó que las microalgas pueden ser cultivadas casi en cualquier parte del mundo, con la condicionante de necesitar luz para crecer.
“Una ventaja muy importante es que pueden ser cultivadas prácticamente en cualquier parte del mundo, desde el sur de Chile hasta el norte de Canadá, claro que tiene ciertas limitantes como la luz, sin luz no crecen. En esta región, el semidesierto del norte de México, que tenemos nueve o diez meses con sol, es una gran alternativa para producir biomasa y obtener ciertos productos”, señaló el especialista.

En contraparte, Ruiz Leza comentó que en el presente, una desventaja es la cantidad de biomasa que se puede producir, debido a sus altos costos a nivel laboratorio. Sin embargo, las perspectivas es que en los próximos años crezca la tendencia de la aplicación de microalgas en la industria.

martes, 3 de enero de 2017

Ofrecen cultivos de algas amplios beneficios sociales y ambientales

Los cultivos de algas abren una amplia gama de alternativas de aplicaciones en beneficio del hombre y el medio ambiente, específicamente para afrontar el cambio climático, como fuente alimenticia, suplementos nutricionales, en la producción de energéticos, biodiesel y fertilizantes, cosméticos, además de biorremediación y tratamiento de aguas residuales, entre otros.
Ello fue declarado por la maestra en Biología de la Unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), Mónica Cristina Rodríguez Palacio, quien resaltó que la biodiversidad de estas plantas en el país es amplia.
Dijo que "las algas ofrecen posibilidades para combatir problemas de contaminación ambiental y proporcionar biomasa en la obtención de bioproductos de gran importancia económica, ecológica, energética y nutricional".
Ejemplificó que en el ámbito ambiental se propone establecer cultivos de microalgas, las cuales son de 10 a 50 veces más eficientes para fijar el dióxido de carbono (CO2) que las plantas y se adaptan fácilmente a crecer en sistemas artificiales como fotobiorreactores.
Ante el problema de la escasez de alimentos resulta una importante fuente alimenticia, incluso la spirulina, especie natural del Lago de Texcoco, en donde se acienta parte de la Ciudad de México, y que se cosechaba y consumía desde la cultura prehispánica de los aztecas, ha sido considerada por la Organización Mundial de la Salud como el alimento del futuro por su valor en proteínas, vitaminas, hierro y minerales.

La spirulina contiene de manera natural 65 por ciento de proteína de alta calidad, antioxidantes, vitaminas, minerales y clorofila. Su valor nutricional sobresale por tener tres veces más vitamina B6 que la papa; 13.4 más vitamina B1 que el hígado; tres veces más vitamina B12 que el huevo; 10.2 más vitamina B2 que los hongos; 3.5 más proteína que la carne de res y tres veces más que la carne de pollo; 8.4 más calcio que la leche, tres veces más proteína que el pescado y 34 veces más hierro que las verduras.
Destacó que "es un alimento prácticamente desconocido en la dieta alimenticia porque se perdió la costumbre de su consumo, pero en la UAM se cultiva para llevarla a comunidades donde hay escasez de recursos y pobreza alimentaria".
Relató que en colaboración con la Universidad Iberoamericana se trabaja en zonas del estado de Puebla, ubicado a tres horas de la capital mexicana, y en otro proyecto interno de la UAM, en la zona del estado de Oaxaca –al sur del país-, donde existe desnutrición, "pues cuatro gramos al día de este alimento equivale a un bistec de carne".

Para su introducción en las comunidades con carencia alimentaria se implementó un programa de degustación, incluyendo la spirulina en el consumo de los alimentos cotidianos para demostrar que no cambia el sabor de los patillos, y sí resulta muy nutritivo. Incluso en Xonotla, Puebla, se ha instalado un sistema de cultivo ante el interés de la población parar participar en su producción para su autoconsumo.
Sin embargo, lamentó que sean muy escasas las empresas nacionales que trabajan en el desarrollo de este producto, por lo que actualmente la mayoría de la spirulina que se consigue en tiendas naturistas es importada.
Es fundamental evaluar la inocuidad de estos organismos que serán usados como alimento a través de pruebas específicas que permitan revelar el grado de toxicidad o inocuidad de las microalgas.
Al señalar que las algas son microorganismos fotosintéticos muy interesantes localizados en casi todos los cuerpos de agua, la profesora adscrita al Laboratorio de Ficología Aplicada dijo que se cuenta con una colección de cultivos de algas de 400 sepas que se ha aislado de diversas partes del país.
Entre las especies de mayor interés de las cuales se desarrollan estudios nutricionales destacan: Arthrospira máxima, Arthrospira platensis, Chlorella vulgaris, Desmodesmus quadricauda y Haematococcus pluvialis.
Concluyó que las algas representan un recurso importante en el país con un alto potencial para un aprovechamiento sustentable y como sustituto de alimento comercial se usa para el cultivo de peces.
Además que los cultivos de microalgas han permitido ampliar el conocimiento de los procesos fisiológicos de las mismas e interpretarlos con miras a diferentes usos y aplicaciones, como es su potencial uso en la industria farmacéutica mediante antibióticos, aglutinantes u otras aplicaciones en clínica.
También debido a la demanda se trabaja en cultivos para suplementos alimentarios para consumo humano y animal: proteína, ácidos grasos y antioxidantes, entre otros, y se busca desarrollar combustibles por ser una fuente de energía renovable.