El pescado y los productos derivados del pescado son altamente perecederos debido a su alto contenido de agua, pH neutro y abundantes nutrientes, lo que los hace susceptibles al deterioro microbiano y la formación de histamina.
La histamina, una amina biógena producida por la descarboxilación bacteriana de la histidina, es un indicador significativo del deterioro del pescado y puede causar intoxicación alimentaria.
Un equipo de investigadores de la Brawijaya University y de la Universiti Malaysia Sabah publicaron una revisión científica donde analizan una solución rentable mediante el uso de compuestos bioactivos derivados de algas marinas poco exploradas. El estudio publicado en la revista Italian Journal of Safety Food proporciona información completa sobre el potencial de diferentes compuestos bioactivos derivados de las algas marinas como inhibidores de la producción de histamina, detallando sus diversas aplicaciones en los productos pesqueros.
Formación de histamina en productos pesqueros
Varios factores influyen en la producción de histamina en el pescado, entre ellos la temperatura, el pH, el contenido de oxígeno, el procesamiento, el envasado y el almacenamiento. Si bien mantener una cadena de frío es crucial, algunas bacterias pueden producir histamina incluso a temperaturas inferiores a 5 °C.
Se han desarrollado varios métodos para controlar la histamina en productos pesqueros, tales como el envasado en atmósfera modificada, la alta presión hidrostática y la irradiación, pero estos métodos a menudo requieren inversiones significativas.
En este sentido, existe la necesidad de una solución rentable para superar este problema, la cual se puede lograr mediante la utilización de compuestos bioactivos derivados de algas marinas poco exploradas.
Compuestos bioactivos de algas marinas como inhibidores de histamina
Las algas marinas, un recurso sostenible y rentable, ofrecen una solución prometedora. Los compuestos bioactivos derivados de las algas marinas, como los flavonoides, los alcaloides, los terpenos y los ácidos fenólicos, poseen potentes propiedades antibacterianas. Estos compuestos actúan a través de varios mecanismos, incluida la inhibición de la síntesis de ADN y ARN, la alteración de las membranas celulares y la supresión de la actividad enzimática.
Los principales compuestos bioactivos son:
- Los flavonoides son antimicrobianos efectivos debido a su capacidad para dificultar el metabolismo energético, impedir la síntesis de ADN y ARN, interrumpir la función de la membrana citoplasmática y alterar la permeabilidad de la membrana, además de suprimir la liberación de histamina de los mastocitos y la actividad de la histidina descarboxilasa.
- Los alcaloides pueden inhibir la división celular, unirse a enzimas bacterianas para impedir la respiración, interrumpir las membranas celulares y desactivar los genes de virulencia.
- Los taninos exhiben una actividad antimicrobiana significativa, principalmente a través de su capacidad para formar complejos con proteínas, inhibiendo así el crecimiento bacteriano y la actividad de la proteasa.
- Los ácidos fenólicos inhiben la actividad microbiana al interactuar con los grupos sulfhidrilo de las proteínas, inhibiendo la actividad de enzimas cruciales para la supervivencia y proliferación de los microbios.
Mecanismo de acción
Los compuestos bioactivos de las algas marinas actúan a través de múltiples mecanismos para controlar la formación de histamina en productos pesqueros, tanto por su acción directa sobre las bacterias como por la inhibición de la enzima que produce histamina.
Es importante considerar que la efectividad de estos compuestos puede variar según su tipo, la concentración utilizada y el tipo de alga marina de la que se extraen. Además, la elección del solvente de extracción, como metanol para algas pardas y acetona para algas verdes, puede influir en la actividad antimicrobiana de los extractos.
Tendencias y desafíos futuros
Las tendencias y desafíos en la utilización de compuestos bioactivos de algas marinas para inhibir la histamina en productos pesqueros se pueden resumir de la siguiente manera:
Tendencias
- Desarrollo de antibacterianos a partir de algas marinas: Existe una tendencia creciente en la investigación y el desarrollo de compuestos bioactivos derivados de algas marinas como alternativas a los conservantes sintéticos. Las algas marinas son un recurso sostenible, no tóxico, comestible y rentable, lo que las convierte en una excelente opción para sustituir compuestos sintéticos.
- Enfoque en la inhibición de la histidina descarboxilasa: Si bien la inhibición del crecimiento bacteriano es un enfoque común, se está prestando cada vez más atención a la inhibición directa de la enzima histidina descarboxilasa, ya que esta enzima puede permanecer activa incluso después de que las bacterias hayan sido inactivadas.
- Utilización de extractos y compuestos puros: Los compuestos bioactivos de las algas marinas pueden utilizarse tanto en forma de extractos crudos como en forma de compuestos puros para inhibir la formación de histamina.
- Exploración de diferentes tipos de algas marinas: Se está investigando la eficacia de diferentes tipos de algas marinas (como las algas pardas y verdes) y sus compuestos bioactivos para inhibir el crecimiento de bacterias y la actividad enzimática.
- Técnicas de extracción innovadoras: Se están explorando técnicas de extracción más eficientes y rentables, como la extracción asistida por ultrasonido, para superar las limitaciones de los métodos tradicionales como la maceración. La extracción asistida por ultrasonido reduce la dependencia de solventes orgánicos y puede lograr altos rendimientos de compuestos en menos tiempo.
- Aplicación en diferentes productos pesqueros: Se busca aplicar los compuestos bioactivos en una variedad de productos pesqueros, incluyendo pescado fresco, filetes y productos procesados, con el fin de controlar la formación de histamina en toda la cadena de suministro.
- Comprensión de mecanismos de acción: Se está trabajando para entender mejor los mecanismos de acción de los compuestos bioactivos, incluyendo la inhibición de la síntesis de ADN y ARN, la disrupción de las membranas celulares, la inhibición de la actividad enzimática y la interferencia con la liberación de histamina.
Desafíos
- Investigación limitada en la inhibición de la histidina descarboxilasa por algas marinas: Existe una cantidad limitada de investigación sobre el uso de compuestos bioactivos de algas marinas para inhibir directamente la actividad de la histidina descarboxilasa. Se requiere más investigación para comprender completamente el potencial de estos compuestos en este aspecto.
- Estandarización de extractos y compuestos: Es necesario estandarizar los procesos de extracción y purificación de los compuestos bioactivos para asegurar la consistencia en la actividad antimicrobiana.
- Efecto en las propiedades sensoriales: La concentración de los compuestos bioactivos debe ser cuidadosamente evaluada ya que concentraciones demasiado altas pueden afectar negativamente las características sensoriales de los productos pesqueros, como el sabor y el color. Por ejemplo, algunos polifenoles en altas concentraciones pueden causar sabores amargos o astringentes.
- Variabilidad en la composición de las algas marinas: La composición de las algas marinas puede variar según la especie, la ubicación geográfica, la estación del año y las condiciones ambientales, lo que puede afectar la composición y la actividad de los compuestos bioactivos.
- Selección de solventes de extracción: La elección del solvente de extracción es importante ya que algunos compuestos bioactivos son solubles en ciertos solventes pero no en otros. El metanol es un buen solvente para extraer compuestos de algas pardas, mientras que la acetona es preferida para las algas verdes.
- Escalabilidad y viabilidad económica: Es necesario desarrollar métodos que permitan la producción a gran escala de compuestos bioactivos a partir de algas marinas de manera rentable.
- Necesidad de estudios in vivo: Se necesitan más estudios in vivo para evaluar la eficacia de los compuestos bioactivos en la inhibición de la histamina en condiciones reales de almacenamiento y procesamiento de productos pesqueros.
- Superar los métodos de extracción convencionales: Los métodos de extracción convencionales como la maceración son limitados, por lo que la investigación de métodos como la extracción asistida por ultrasonido resulta importante.
Aunque existe un gran potencial en el uso de compuestos bioactivos de algas marinas para controlar la formación de histamina en productos pesqueros, todavía hay varios desafíos importantes que deben abordarse a través de la investigación y el desarrollo. La tendencia es clara hacia un uso más amplio de los recursos naturales para la conservación de los alimentos, pero es necesario mejorar nuestro conocimiento sobre la acción de los compuestos bioactivos, estandarizar los métodos de extracción y asegurar la seguridad y eficacia de estos compuestos en los productos pesqueros.
Conclusión
Los compuestos bioactivos de algas marinas ofrecen una solución natural y eficaz para reducir la formación de histamina en el pescado y los productos pesqueros. Sus diversos mecanismos antimicrobianos y su potencial para inhibir la actividad de la histidina descarboxilasa los convierten en candidatos prometedores para desarrollar nuevas estrategias de conservación.
A medida que la investigación continúa explorando todo el potencial de los bioactivos de las algas marinas, podemos esperar ver aplicaciones más amplias en la industria de los mariscos, lo que garantizará productos pesqueros más seguros y de mayor calidad para los consumidores.
Referencia (acceso abierto)
Maskur M, Prihanto AA, Firdaus M, et al. Review of the potential of bioactive compounds in seaweed to reduce histamine formation in fish and fish products. Ital J Food Saf doi:10.4081/ijfs.2025.12994
