Las microalgas están ganando mucha atención como una alternativa sostenible y rica en nutrientes a las fuentes de alimentos tradicionales. Su rápida tasa de crecimiento, su alto valor nutricional y su versatilidad las convierten en candidatas prometedoras para diversas aplicaciones en las industrias alimentaria y farmacéutica.
Un estudio reciente publicado por los científicos de la University of Otago, del Riddet Institute y de la University of the Philippines Visayas profundizó en las propiedades químicas, microestructurales, reológicas y de sabor volátil de cuatro especies de microalgas: Arthrospira, Isochrysis, Nannochloropsis y Tetraselmis. Al emplear técnicas quimiométricas avanzadas, los investigadores pudieron identificar características distintivas que distinguen a estas especies.
Enfoque analítico multiplataforma
Para comprender mejor las propiedades de las microalgas, los investigadores emplearon un enfoque analítico multiplataforma. Este enfoque integró la identificación no dirigida y la elaboración de perfiles dirigidos con el análisis de datos quimiométricos.
De acuerdo con el estudio publicado en la revista Food Innovation and Advances, los científicos utilizaron quimiometría avanzada para integrar la composición proximal, las propiedades microestructurales y reológicas con los atributos relacionados con el sabor volátil, lo que permitió la determinación de marcadores únicos y discriminantes que reflejan las características distintivas de cada especie de microalga.
Composición química y propiedades funcionales
Las microalgas son ricas en macronutrientes, incluidas proteínas, vitaminas, antioxidantes y ácidos grasos, lo que las convierte en una valiosa fuente de nutrición. La composición química de las microalgas varía según la especie, y algunas especies son ricas en compuestos bioactivos específicos.
Los perfiles de nutrientes de las microalgas se pueden resumir en:
- Arthrospira: Presentó el mayor contenido de proteínas (57,92%), lo que está significativamente relacionado con sus abundantes ficobiliproteínas solubles en agua, lo que la convierte en una valiosa fuente de aminoácidos esenciales.
- Nannochloropsis: Rica en lípidos, particularmente ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), que son conocidos por sus numerosos beneficios para la salud.
- Isochrysis: Abundante en carotenoides y fenólicos totales, potentes antioxidantes que pueden proteger las células del daño oxidativo; además tiene un alto contenido de cenizas (38,55%).
- Tetraselmis: Alto en carbohidratos (25,42%), lo que proporciona una fuente de energía fácilmente disponible.
Propiedades microestructurales y reológicas
Las propiedades microestructurales y reológicas de las microalgas también son factores importantes a considerar en aplicaciones alimentarias. Estas propiedades pueden afectar la textura y la estructura de los productos alimenticios, así como su valor nutricional. Por ejemplo, se ha demostrado que Nannochloropsis sp. tiene un impacto significativo en el color de la masa, mientras que se ha descubierto que Tetraselmis sp. tiene propiedades emulsionantes y espumantes favorables.
Los investigadores reportan que:
- Arthrospira e Isochrysis exhibieron una viscosidad elevada y un potencial espesante, lo que las hace adecuadas para su uso como espesantes y estabilizadores de alimentos.
Atributos relacionados con el sabor volátil
Además de su composición química y propiedades funcionales, las microalgas también poseen atributos únicos relacionados con el sabor volátil. Estos atributos pueden afectar el sabor y el aroma de los productos alimenticios, lo que hace que las microalgas sean un ingrediente prometedor para el desarrollo de nuevos productos alimenticios. Por ejemplo, se ha descubierto que Arthrospira sp. tiene un perfil de sabor distintivo, mientras que Isochrysis sp. Se ha demostrado que las microalgas tienen un alto contenido de compuestos volátiles.
De acuerdo con los resultados del estudio los perfiles de sabor volátil son:
- Arthrospira: Caracterizada por aldehídos, terpenos e hidrocarburos.
- Nannochloropsis: Dominada por cetonas y alcoholes.
- Tetraselmis: Rica en aldehídos, cetonas y compuestos que contienen azufre.
- Isocrísis: Caracterizada por furanos y aldehídos.
Aplicaciones potenciales
El estudio destaca la importante diversidad en la composición química de estas microalgas, que puede verse influenciada por factores como las condiciones de cultivo, el origen geográfico y la variabilidad genética. Estas diferencias apuntan al uso potencial de cada especie como ingredientes funcionales en aplicaciones alimentarias y farmacéuticas, lo que enfatiza sus perfiles nutricionales únicos.
Las diversas propiedades de estas especies de microalgas ofrecen una amplia gama de posibles aplicaciones en las industrias alimentaria y farmacéutica:
- Alimentos y bebidas:
- Suplementos alimenticios ricos en nutrientes
- Ingredientes alimentarios funcionales
- Texturizantes y estabilizadores
- Potenciadores del sabor
- Productos farmacéuticos:
- Nutracéuticos
- Sistemas de administración de fármacos
- Cosméticos
Según el investigador principal del estudio, el Dr. Biniam Kebede, «Nuestra investigación demuestra la importante diversidad entre las especies de microalgas en términos de sus características nutricionales y funcionales. Esta variación abre oportunidades para utilizar estas especies en productos alimenticios específicos y formulaciones farmacéuticas, lo que ayuda a abordar los desafíos globales de sostenibilidad y salud».
Conclusión
En conclusión, las microalgas son una fuente prometedora de ingredientes funcionales para aplicaciones alimentarias. La composición química, las propiedades microestructurales y reológicas y los atributos relacionados con el sabor volátil de las microalgas varían según la especie, por lo que es importante evaluar estas propiedades antes de su uso en el sector alimentario.
El enfoque analítico multiplataforma empleado en este estudio permitió determinar marcadores únicos y discriminantes que reflejan las características distintivas de cada especie de microalga, lo que indica su potencial como ingredientes funcionales. Se necesitan más investigaciones para comprender plenamente el potencial de las microalgas como ingredientes funcionales en aplicaciones alimentarias.
Contacto
Biniam Kebede
Department of Food Science, University of Otago
PO Box 56, Dunedin 9054, New Zealand
Email: biniam.kebede@otago.ac.nz
Referencia (acceso abierto)
Magpusao J, Oey I, Kebede B. 2024. Chemical, rheological, and volatile profiling of microalgae Arthrospira, Isochrysis, Nannochloropsis, and Tetraselmis species. Food Innovation and Advances 3(2): 75−87 doi: 10.48130/fia-0024-0007
