CAPÍTULO 3

¿Es posible mejorar la salud con las algas?





En la actualidad, el mundo se enfrenta a complejos retos globales en relación con la sostenibilidad del planeta, la búsqueda de nuevas fuentes de energía, el cambio climático, la degradación del medio ambiente y la salud, entre otros. Al hecho de vivir en un mundo superpoblado, con diferencias enormes en el crecimiento de la población entre los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo, hay que añadir las diferentes necesidades de alimentación que nos encontramos en estos “dos mundos”.

Por una parte, los países más desarrollados tienen el deber moral de intentar alimentar a la población más desfavorecida, aportándole además una correcta nutrición que evite las carencias que desembocan en enfermedades ya erradicadas en el primer mundo. Por otra, en los países desarrollados la esperanza de vida es cada vez mayor, lo que implica una población envejecida, con más necesidad de atención sanitaria (este hecho es especialmente relevante en Europa y Estados Unidos). Por tanto, vemos claramente que las necesidades son diversas, como también lo deben ser las aproximaciones a estos retos: en este sentido, debemos buscar recursos o productos que puedan utilizarse en alimentación humana y que cubran las necesidades nutricionales básicas; estos deben poder obtenerse en grandes cantidades, preservando, en la medida de lo posible, los recursos con los que contamos, es decir, de una forma sostenible.

Las algas y microalgas pueden ser ejemplos de esta aproximación, pues debido a las propiedades nutricionales que se han comentado en los capítulos anteriores pueden suponer una fuente importante de macro y micronutrientes esenciales. En la actualidad, se están llevando a cabo avances importantes en la mejora de la tecnología de cultivo y producción de microalgas que permitan su comercialización a gran escala y bajo coste, tal y como se ha comentado en el capítulo 1; estos avances podrían favorecer la implantación de estas tecnologías en zonas no favorecidas del planeta.

Por otro lado, al hablar de retos, también debemos ser capaces de abordar aspectos relacionados con la alimentación y la salud que permitan disminuir los costes asociados a una población con una alta esperanza de vida. En este sentido, coincidiendo con el desarrollo cultural, económico y científico de nuestra sociedad en el siglo XX, el estilo de vida y los hábitos alimentarios se han visto modificados sustancialmente. De hecho, es de destacar la sustitución de las dietas tradicionales, como la dieta mediterránea (considerada por la UNESCO Patrimonio Cultural en 2012), por dietas altamente calóricas, ricas en grasas saturadas y azúcares añadidos y poco equilibradas.

Todo esto, junto con una disminución importante de la actividad física, ha desembocado en el aumento de en­­fermedades cardiovasculares, diabetes, obesidad, hipertensión, además de otras enfermedades altamente relacionadas con la dieta. También destaca que el aumento en la esperanza de vida conlleva el aumento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson. Este hecho ha alertado a los países desarrollados sobre los elevados costes sanitarios que cabe esperar en un futuro próximo y se están di­­señando estrategias para paliar esta situación. Aunque la solución debe ser global, una de las estrategias pasa por la mejora de la salud de la población mediante recomendaciones dietéticas y a través del diseño de alimentos específicos capaces de prevenir la aparición o la incidencia de ciertas enfermedades, es decir, los alimentos funcionales.

Los alimentos funcionales

La idea de elaborar alimentos para proteger o mejorar la salud del consumidor se introdujo en Japón a principios de los años ochenta, basada en numerosos estudios científicos que demostraban la correlación existente entre la dieta y la menor incidencia de enfermedades crónicas, así como en la prevención de enfermedades relacionadas con la edad. Las regulaciones legales para la aprobación de los alimentos FOSHU (del inglés, Foods for Specified Health Uses o, en su traducción, “alimentos para usos específicos para la salud”) se establecieron en Japón en 1991 a través del Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar y regulaban las alegaciones de salud relacionadas con los efectos de los alimentos o componentes alimentarios en el organismo. En Estados Unidos, la FDA (Food and Drug Administration, la Agencia de Alimentos y Medicamentos) es el organismo que regula la aprobación de los alimentos funcionales. En este concepto se incluyen multitud de productos como los suplementos dietéticos, aditivos alimentarios y alimentos específicos de uso médico.

En Europa, en el año 1999, fruto del proyecto FUFOSE (Functional Food Science in Europe o Comisión de Acción Concertada sobre Bromatología Funcional en Europa, pro­­movida dentro del IV Programa Marco de la Unión Eu­­ropea), se estableció una nueva definición de alimento funcional como: “[aquel] que, además de sus efectos nutritivos, afecta beneficiosamente a una o más funciones del orga­­nismo de modo que mejore el estado de salud o bienestar y reduzca el riesgo de padecer alguna enfermedad”. Cabe destacar tres aspectos importantes y novedosos en esta definición: a) el efecto funcional es distinto que el nutritivo; b) debe demostrarse satisfactoriamente; y c) puede consistir en una mejora de funciones fisiológicas o en una reducción de riesgo de desarrollar patologías. Además, el alimento funcional debe poseer una serie de características adicionales, como ejercer su función beneficiosa en el organismo cuando se ingiere en cantidades normales de consumo y mantener tanto una estructura como una forma similar a la de su correspondiente alimento análogo no funcional.

Desde enero de 2007, la regulación europea en alegaciones de salud de los alimentos es común a todos los Estados miembros. Las alegaciones nutricionales y/o de salud de los alimentos funcionales están reguladas, incluyendo su presentación, etiquetado y publicidad, por la normativa, aprobada en diciembre de 2006, Regulación (CE) 1924/2006 del Parlamento Europeo. Esta define una alegación de salud como “cualquier alegación que afirma, sugiere o implica que existe una relación entre un alimento, o un constituyente de un alimento y la salud”. Por lo tanto, es imprescindible aportar sólidas evidencias científicas para obtener una alegación de salud de un producto alimentario.

Aunque existen evidencias científicas sobre el papel que juegan determinados componentes de los alimentos en la mejora de la salud, hay todavía un largo camino que recorrer para identificar los mecanismos moleculares que están detrás de este efecto sobre la salud. Para ello se han de­­sarrollado nuevas disciplinas basadas en el empleo de tec­­nologías -ómicas (que implican la obtención y uso de una cantidad masiva de información a nivel de genes, proteínas o metabolitos) como la nutrigenómica (la disciplina que estudia la interacción de los genes y las sustancias presentes en la dieta), la nutrigenética (disciplina que hace referencia al análisis de variaciones genéticas entre individuos y su respuesta clínica a nutrientes específicos) y la alimentómica (una nueva disciplina que, empleando técnicas -ómicas, investiga los alimentos, incluyendo sus múltiples conexiones con la nutrición y la salud).

A medida que aumenta el mercado mundial de los alimentos funcionales (con China, Japón, Europa y Estados Unidos a la cabeza en las demandas de mercado), existe un incremento en paralelo del interés en la búsqueda de nuevos ingredientes alimentarios funcionales procedentes de fuentes naturales, entre las que destacan, por su interés e importancia, los recursos marinos.

Los recursos marinos

La vida de los organismos procariotas (que no contienen núcleo protegiendo al material genético) se originó en los océanos hace 3,6 billones de años, mientras que los organismos eucariotas se originaron entre 0,6 y 1 billón de años después. El largo periodo de evolución de la vida marina comparada con la terrestre ha originado una enorme diversidad de genes, especies, etc. Esta diversidad, junto con la capacidad adaptativa de estos organismos a condiciones ambientales extremas (cambios de salinidad, temperatura, variación en la irradiación, periodos de emersión por efecto de las mareas, oleajes y predadores, etc.) hacen de estos un campo inagotable de investigación. Además, pueden sintetizar un elevado número de moléculas con estructuras únicas, muchas de ellas con potentes actividades biológicas. Estas moléculas tienen un gran potencial para la industria farmacéutica, cosmética, de suplementos nutricionales y como ingredientes alimentarios funcionales. Aunque es cierto que la bioprospección de recursos marinos ha permitido el descubrimiento de nuevos anticancerígenos o antivirales (en la actualidad, en diferentes estadios de desarrollo), se estima que el número de compuestos aislados de fuentes marinas entre 1965 y 2006 (alrededor de 18.500) constituye solo un 3% de los existentes.

Entre las posibles fuentes de origen marino, las algas han despertado un enorme interés. Como se ha comentado, las algas son organismos fotosintéticos que poseen estructuras reproductivas simples y que pueden existir en forma de organismos unicelulares microscópicos (microalgas) hasta organismos multicelulares de gran tamaño (macroalgas o plantas acuáticas). Ya hemos visto que las algas tienen algunas características únicas, como su habilidad para adaptarse a las condiciones ambientales por su capacidad de producir una elevada variedad de metabolitos secundarios (biológicamente activos) que no pueden encontrarse en otros organismos. Por otro lado, son fáciles de cultivar: el rápido crecimiento de muchas de las especies y la posibilidad de manipular la producción de algunos de los compuestos bioactivos mediante el control de las condiciones de cultivo las convierten en auténticos reactores naturales que pueden ser, en algunos casos, alternativos a la síntesis química para la obtención a gran escala de determinados compuestos o grupos de compuestos.

Las algas como fuente de ingredientes alimentarios funcionales

Como ya se ha avanzado, las algas pueden contener algunos componentes que podrían utilizarse de manera eficaz como ingredientes funcionales, dado que podrían aportar algunas ventajas adicionales y efectos beneficiosos para la salud. En la tabla 2, se presenta un resumen de algunos de estos componentes, así como sus posibles acciones, mientras que en la figura 5 se muestran las estructuras químicas de algunos de los compuestos que se comentarán a lo largo de este capítulo.


Tabla 2

Potenciales ingredientes funcionales obtenidos a partir de algas y sus efectos sobre la salud.


Especies de macro

o microalgas

Compuesto

bioactivo

Posible efecto sobre la salud

Sargassum vulgare

Ácido algínico, xilofucanos

Actividad antiviral

Himanthalia elongata

PUFA

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

α-Tocoferol

Actividad antioxidante

Esteroles

Reducen el colesterol total y LDL

Fibra soluble

Reduce el colesterol total y LDL

Undaria pinnatifida

PUFA

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Esteroles

Reducen el colesterol total y LDL

Fibra soluble

Reduce el colesterol total y LDL

Folatos

Reducen el riesgo de ciertos tipos de cáncer

Polisacáridos

sulfatados

Actividad antiviral

Fucoxantina

Efecto preventivo en enfermedades cerebrovasculares

Aumenta el metabolismo

Phorphira spp.

PUFA

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Esteroles

Reducen el colesterol total y LDL

Fibra soluble

Reduce el colesterol total y LDL

Chondrus crispus

PUFA (omega-3)

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Esteroles

Reducen el colesterol total y LDL

Fibra soluble

Reduce el colesterol total y LDL

Polisacáridos

sulfatados (porfiranos)

Actividades apoptóticas

Cystoseira spp.

Terpenos

Propiedades curativas

Esteroles

Reducen el colesterol total y LDL

Polisacáridos

sulfatados

Regulan la bioactividad

de los factores de crecimiento

y citoquinas

Ulva spp.

Esteroles

Reducen el colesterol total

y LDL

Dunaliella salina

Carotenoides

Antioxidante, inmunomodulación

y prevención del cáncer

Feoforbido a, b-like compounds

Inhibición virus del herpes simplex

PUFA (omega-3)

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Haematococcus pluvialis

Carotenoides

Antioxidante, inmunomodulación

y prevención del cáncer

PUFA (omega-3)

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Chlorella spp.

Carotenoides

Antioxidante, inmunomodulación

y prevención del cáncer

PUFA (omega-3)

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Polisacáridos

sulfatados

Antiviral, antitumoral, antihiperlipidemia y anticoagulante

Esteroles

Reducen el colesterol total y LDL.

Efectos inmunosupresores

Arthrospira platensis

(Spirulina)

PUFA (omega-3)

Reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares

Ficobiliproteínas

Actividad inmunomodulatoria, anticancerígena, hepatoprotectora, antiinflamatoria y antioxidante

Ácidos fenólicos

Actividad antioxidante

Vitamina E

Actividad antioxidante

Porphyridium spp.

Polisacáridos

sulfatados

Actividad antiviral, antitumoral, antihiperlipidemia y anticoagulante

Vitamina E

Actividad antioxidante

Cryptomonads

Aloficofianina

Actividad antiviral

Navicula directa

Polisacáridos

Actividad antiviral (herpes simplex y gripe A)

Actividad antileucemia

Gymnodinium sp.

Gyrodinium impudicum

Peridinium bipes

Diadinocromo A, B, diatoxantina

Efecto citotóxico en células cancerígenas

Muriellopsis spp.

Carotenoides

Actividad antioxidante, inmunomoduladora y prevención del cáncer

Scenedesmus almeriensis

Chlorococcum citriforme

Neospongiococcus gelatinosum

Fuente: Elaboración propia.

Figura 5

Estructura química de algunos compuestos bioactivos que se encuentran en diferentes especies de algas.



Fuente: Elaboración propia.


Fracción lipídica

El contenido y la composición lipídica de las algas varían según la especie, la localización geográfica, la estación del año, la temperatura, la salinidad, la intensidad lumínica o una combinación de estos factores. En general, las algas contienen alrededor de un 1-5% del peso seco en lípidos, siendo los glicolípidos los más presentes en todas las clases de algas, seguido de los lípidos neutros y los fosfolípidos. Algunos lípidos polares mayoritarios en las microalgas poseen actividades antiinflamatorias y antitrombóticas.

Una gran parte del contenido lipídico presente en las algas son ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). Su mayor o menor concentración va a depender principalmente de factores ambientales. Un ejemplo de ello es que las algas acumulan más PUFA a temperaturas más bajas. En este sentido, se ha descrito que las especies tropicales contienen menos lípidos (<1% del peso total) que las especies de aguas frías (1,6% del peso total). Puesto que los humanos no pueden sintetizar dobles enlaces en la posición 6 o menor de 6, los PUFA omega-3 y omega-6, aun siendo esenciales para la salud, deben obtenerse a través de la dieta. Los PUFA de cadena larga, omega-3 y omega-6, son componentes estructurales y funcionales de las membranas celulares. La proporción omega-6:omega-3 debe ajustarse entre 3:1 hasta 5:1 para un correcto equilibrio en el organismo. En este sentido, una concentración excesiva de PUFA omega-6 y una relación muy elevada omega-6: omega-3 puede afectar al equilibrio celular, promoviendo el desarrollo de numerosas enfermedades, incluyendo enfermedades cardiovasculares, cáncer, e inflamatorias o autoinmunes. Dentro de los PUFA, el EPA (ácido eicosapentaenoico, omega-3 C20:5), el DHA (ácido docosahexaenoico, omega-3 C22:6) y el AA (ácido araquidónico, omega-6 C20:4) son los que presentan un mayor efecto beneficioso para la salud. Muchos estudios epidemiológicos y de intervención han descrito que dietas ricas en ácidos grasos omega-3 o aceites de pescado pueden también reducir el riesgo de desarrollar cáncer de colon, próstata y mama.

En general, las algas poseen una baja relación omega-6: omega-3, tal y como recomienda la OMS y, por tanto, poseen valor nutricional por sí mismas. Las algas verdes presentan niveles interesantes de ácido α-linolénico (omega-3, C18:3), mientras que las algas rojas y marrones son ricas en ácidos grasos con 20 átomos de carbono tales como EPA y AA. El contenido en ácidos grasos saturados es mayor en algas rojas que en marrones y verdes, y sucede lo contrario en lo relativo a los ácidos grasos insaturados. El contenido en ácidos grasos esenciales es más alto generalmente en algas marrones y verdes que en algas rojas. Otro ejemplo es Spirulina platensis, que, como ya se ha comentado, es una microalga perteneciente al grupo de las cianobacterias, que es una importante fuente natural de DHA, pudiendo contener hasta un 9,1% del total de ácidos grasos. Las algas pueden también emplearse como alimentación de peces en acuicultura con la idea de obtener, en peces y mariscos así alimentados, un perfil en ácidos grasos apropiado para el consumidor.

Además de los ácidos grasos, las algas contienen carotenoides, tocoferoles y esteroles, como ya de adelantó brevemente en el capítulo 2. De hecho, los fitosteroles (esteroles C28 y C29) juegan un papel importante en las industrias farmacéutica y nutracéutica, ya que estos compuestos son precursores de moléculas bioactivas (por ejemplo, el ergosterol es un precursor de la vitamina D2, por lo que se usa para la producción de la hormona flavona y cortisona, presentando aplicaciones terapéuticas para tratar la hipercolesterolemia). Los fitosteroles han demostrado un efecto de reducción en los niveles de colesterol LDL (lipoproteínas de baja densidad) y colesterol total en humanos, debido a que inhiben la absorción del colesterol en el intestino. En los países desarrollados, las concentraciones altas en sangre del colesterol total o LDL representan un mayor riesgo de sufrir enfermedades coronarias, además de una mayor causa de morbilidad y de mortalidad. Además de sus propiedades hipocolesterolémicas, los fitosteroles poseen actividad antiinflamatoria y antiaterogénica (es decir, evita la acumulación de grasas en el interior de las arterias), pudiendo poseer actividad anticancerígena y antioxidante. De todos los esteroles presentes en las algas, el más interesante es el fucosterol, que pertenece al grupo de fitosteroles y es el mayoritario en algas marrones.

Los carotenoides son una familia de pigmentos sintetizados por matrices naturales responsables de los colores amarillo, naranja y rojo de frutas y verduras. Los carotenoides destacan por su amplia distribución en la naturaleza, su diversidad estructural y por presentar diversas funciones. En la naturaleza se conocen más de 600 carotenoides diferentes que se han aislado a partir de fuentes naturales como plantas, algas, bacterias, levaduras y hongos.

Los carotenoides juegan un papel importante en la fotosíntesis como pigmentos para captar la luz o formando complejos pigmento-proteínas que mantienen a carotenoides y clorofilas en posiciones adecuadas para los procesos de transferencia de energía que tienen lugar durante la fotosíntesis. Los carotenoides se han descrito como potentes antioxidantes y sus efectos beneficiosos para la salud se han investigado a partir de numerosos estudios clínicos y epidemiológicos. Debido a su elevada actividad antioxidante, este tipo de metabolitos ha demostrado poseer actividad anticancerígena, ser válidos en la prevención de la formación de úlceras y la aparición de enfermedades cardiovasculares. La composición de carotenoides en las algas puede presentar una gran variación relacionada principalmente con factores medioambientales, como son la temperatura del agua donde se desarrollan, la salinidad del medio, la cantidad de luz y la disponibilidad de nutrientes.

Muchos de los parámetros medioambientales varían de acuerdo con la estación del año y los cambios en las condiciones ecológicas pueden estimular o inhibir la biosíntesis de varios metabolitos, como son los carotenoides. Por ejemplo, como ya se ha comentado anteriormente, Dunaliella salina es una microalga verde, pero es muy conocida por ser una de las principales fuentes de β-caroteno, debido a que en determinadas condiciones de cultivo es capaz de producir este compuesto, llegando a niveles de hasta un 14% de su peso seco. En este sentido, se han estudiado las condiciones particulares de cultivo a escala industrial para maximizar la producción de β-caroteno procedente de esta microalga.

Otro ejemplo es la microalga verde Haematococcus pluvialis, que produce clorofilas a y b, y carotenoides primarios, como β-caroteno, luteína, violaxantina, neoxantina y zeaxantina en su ciclo normal de vida; sin embargo, cuando se cultiva en condiciones de estrés, es decir, elevada luminosidad y bajo contenido en nutrientes, posee la capacidad de acumular grandes cantidades de astaxantina (2-3% de su peso seco), un pigmento con importantes actividades antioxidantes que se emplea para la prevención de úlceras y posee una importante actividad inmunomoduladora y anticancerígena.

Por su parte, el pigmento más característico de las algas marrones es la fucoxantina, uno de los carotenoides más abundantes en la naturaleza, representando más del 10% de la producción natural de carotenoides. Este carotenoide ha demostrado ser muy efectivo inhibiendo el crecimiento celular e induciendo la muerte celular programada de células cancerígenas humanas. También posee propiedades antiinflamatorias, antioxidantes, antidiabéticas y pre­­viene la obesidad.

Proteínas, péptidos y aminoácidos

El contenido proteico de las algas puede llegar al 47% de su peso seco, aunque estos niveles varían dependiendo de la estación de año y de la especie, pudiendo alcanzar puntualmente a niveles mayores. El contenido proteico de las algas marrones es generalmente bajo (5-15% del peso seco), mientras que las algas verdes y rojas contienen altas concentraciones (generalmente 10-47% del peso seco), siendo las rojas las que presentan los niveles más altos. Estos niveles son comparables a los encontrados en vegetales ricos en proteínas como la soja. La digestibilidad de las proteínas de las algas in vivo no está muy documentada, y los estudios que existen sobre su asimilación por humanos no presentan resultados muy concluyentes. Varios estudios in vitro han mostrado una alta degradación de las proteínas por el uso de enzimas proteolíticos. En general, las algas poseen proteínas de alto valor nutricional porque contienen todos los aminoácidos esenciales y en cantidades significativas. Por otro lado, algunos compuestos limitan la digestibilidad de las proteínas de las algas, como son los fenólicos o los polisacáridos, que pueden encontrarse unidos a ellas.

Otras proteínas que solo se encuentran en algas rojas y verde-azuladas son las ficobiliproteínas (ficocianina en algas verde-azuladas, ficoeritrina en algas rojas), que son un grupo de proteínas involucradas en la fotosíntesis. Las ficobiliproteínas purificadas pueden usarse en cosmética o como colorantes alimentarios. Estas se caracterizan por poseer un pigmento denominado ficobilina que les confiere importantes propiedades médicas y farmacológicas (hepatoprotectivas, antiinflamatorias y antioxidantes). Además, las ficobiliproteínas pueden desempeñar un papel importante en terapias fotodinámicas para varios cánceres, tumores y en el tratamiento de la leucemia. Por tanto, este tipo de proteínas podrían utilizarse como ingredientes funcionales. En la microalga roja Porphyridium spp. se ha descrito la presencia del pigmento rojo, denominado ficoeritrina, mientras que se han encontrado diferentes ficocianinas en Spirulina platensis.

Recientemente ha aumentado el interés de las proteínas procedentes de algas como fuente de péptidos bioactivos debido a su potencial terapéutico en el tratamiento de algunas enfermedades. Los péptidos se liberan de las proteínas por la acción de una enzima (normalmente del tipo proteasa); cuando se consumen como péptidos puros o hidrolizados pueden ejercer su función modulando la estructura y función de enzimas implicados en el metabolismo de ciertas enfermedades. Algunas actividades asociadas incluyen actividad antihipertensiva, antioxidante, anticancerígena (cáncer de estómago), antimicrobiana y opiácea, así como de mejora del sistema inmune y de disminución de los niveles de colesterol.

Polisacáridos

Además de las propiedades y funciones de los polisacáridos comentadas en el capítulo 2, algunas algas pueden presentar polisacáridos sulfatados, los cuales poseen importantes propiedades funcionales. De hecho, los fucoidanos (fibra soluble) son polisacáridos que contienen porcentajes sustanciales de L-fucosa y grupos ester sulfato, y suelen encontrarse en algas marrones. Estos polisacáridos sulfatados han sido muy estudiados debido a que presentan diversas actividades biológicas, como anticoagulante, antitrombótica, antiviral, antitumoral, immunomoduladora, antiinflamatoria, antioxidante y de reducción de niveles de lípidos en sangre; además, pueden utilizarse en el tratamiento contra hepatopatías, uropatías y renalpatías, y presentan efecto de protector gástrico. En los últimos años, los fucoidanos se han investigado como fuente natural de fármacos e ingredientes funcionales. Estos polisacáridos sulfatados han sido aislados de diferentes algas marrones.

Las algas rojas contienen polisacáridos sulfatados, co­­mo los galactanos, agar y carragenanos. De estos, los ga­­lac­­tanos son los que presentan importantes y potentes acciones farmacológicas. En ellas se incluyen propiedades antivirales, antitumorales, immunomodulatorias, antiangiogénicas, antiinflamatorias, anticoagulantes y antitrombóticas. Otro tipo de polisacáridos sulfatados son los porfiranos, que se encuentran principalmente en el alga roja Porphyra. Existen estudios acerca de la estructura y de la función de los porfiranos aislados a partir de diferentes especies; en general, se observa que, aunque la composición química y la estructura de los porfiranos es muy variada, todos ellos presentan actividad immunoreguladora, antitumoral y antioxidante.

Por otro lado, las algas verdes Ulvales contienen heteropolisacáridos sulfatados en su matriz mucilaginosa, denominados ulvanos, que poseen características fisicoquímicas y biológicas de interés para aplicaciones alimentarias, farmacéuticas, agrícolas y químicas, ya que pueden presentar actividad antioxidante, anticarcinogénica y antihiperlipidémica.

Compuestos fenólicos

Los compuestos fenólicos son un grupo importante de metabolitos secundarios que presentan actividad antioxidante, entre otras funciones biológicas. Estos compuestos juegan un papel importante en la defensa celular de las algas contra el estrés. En las algas se pueden encontrar compuestos fenólicos simples (ácidos fenólicos, por ejemplo), así como otros más complejos, como florotaninos. Estos compuestos se encuentran en algas marrones y están formados a partir de cadenas de floroglucinol (1,3,5-trihidroxibenceno) y los polímeros del mismo; su actividad antioxidante es semejante a la de la vitamina E. La intensidad de este efecto depende del grado de polimerización, presentando mayor eficacia los compuestos menos polimerizados. Estos compuestos se han mostrado como potentes antioxidantes. Además de poseer actividad antioxidante, los flolorotaninos pueden presentar un gran número de actividades biológicas, como son antibacteriana, quimiopreventiva contra factores de riesgo cardiovasculares, detoxificadora de metales pesados y protectora contra la luz UV. Los flolorotaninos se pueden encontrar a concentraciones de 20-250 mg/g de peso seco en algunas algas marrones.

Otros compuestos con potencial para la salud. Búsqueda de nuevos compuestos con actividades biológicas

Como se ha comentado, los organismos marinos se han visto dotados, evolutivamente, con mecanismos de defensa, ataque, comunicación y supervivencia capaces de generar estructuras químicas únicas. En este sentido, a partir de algas se han aislado también ciertos alcaloides (conocidos ejemplos de alcaloides en plantas son la morfina, cocaína, quinina, cafeína, etc.). Entre los muchos compuestos químicos presentes en las diferentes especies de plantas, los alcaloides destacan por ser compuestos muy importantes para el desarrollo de nuevas medicinas y alimentos funcionales, debido a que poseen una amplia variedad de estructuras químicas y han sido identificados como responsables de muchas de las propiedades beneficiosas de plantas y algas. Por ejemplo, del alga verde Caulerpa racemosa se ha aislado un alcaloide denominado caulerpin, que posee una baja toxicidad y una gran variedad de importantes actividades biológicas, como la antitumoral y la antiinflamatoria; en plantas, este alcaloide regula y estimula el crecimiento.

También existen otras especies de algas capaces de producir potentes toxinas (con estructura similar a los alcaloides) que pueden acumularse en peces filtradores de plancton y conducir al envenenamiento de animales, pájaros e incluso del ser humano (hablaremos más de este tema en el capítulo 4). Algunas de estas toxinas se han sugerido como potentes fármacos anticancerígenos o incluso como anestésicos.

El mundo marino como fuente de nuevos medicamentos

Existen empresas a la búsqueda de nuevos fármacos antitumorales de origen marino. Para descubrir y aislar nuevos compuestos con estas propiedades, la estrategia se inicia con las expediciones para la recolección de muestras de organismos marinos, la preparación de extractos, la evaluación de su actividad antitumoral frente a un panel de células tumorales, el fraccionamiento y purificación de los extractos más activos para el aislamiento de los compuestos responsables de la actividad y, finalmente, el diseño de procesos de síntesis de los compuestos en cantidades suficientes para llevar a cabo los ensayos preclínicos y clínicos. Un aspecto importante es el estudio del mecanismo mediante el cual el compuesto ejerce su actividad antitumoral. Una vez elaborados los medicamentos, estos deben superar las cuatro fases requeridas en un ensayo clínico para su autorización: