Santiago de Compostela, España – Científicas de la Universidad de Santiago de Compostela modifican el enfoque actual de extracción unidireccional de los compuestos de carotenoides (astaxantina), por una aproximación más novedosa utilizando técnicas sustentables y disolventes no tóxicos.
Haematococcus pluvialis
La microalga Haematococcus pluvialis es una de las especies de agua dulce más abundante y de mayor producción comercial. El mercado para esta microalga se focaliza principalmente en la generación de biomasa para la producción de carotenoides, específicamente la astaxantina.
Se estima que la producción mundial de H. pluvialis alcanza las 1000 toneladas por año, solo para la obtención de astaxantina.
En contraste al 5% del contenido de astaxantina que puede almacenar H. pluvialis, el contenido de lípidos puede alcanzar aproximadamente el 35% del peso seco, con una alta cantidad de ácidos grasos de las series omega-3 y omega-6. Esto ha generado gran interés, teniendo un impacto significativo en el sector de los nutracéuticos.
¿Qué es la astaxantina?
La astaxantina es un pigmento rojo-oscuro que es el principal carotenoide hallado en microalgas y animales acuáticos. Las principales fuentes de astaxantina son la microalga H. pluvialis, la levadura roja (Phaffia rhodozyma), además de los subproductos del procesamiento de crustáceos.
La astaxantina posee propiedades antioxidantes inusuales que han generado un mercado nutracéuticos de productos encapsulados. Numerosos estudios han demostrado que la astaxantina tiene potenciales efectos de promoción de la salud en la prevención y tratamiento de varias enfermedades, como cánceres, enfermedades de inflamación crónica, síndrome metabólico, diabetes, enfermedades de los ojos, enfermedades neurodegenerativas, entre otras.
La astaxantina producida mediante la extracción de biomasa de las microalgas solo representa el 1% del mercado de carotenoides mundial, debido a que los procesos de prepara astaxantina sintética tienen menores costos y volúmenes de producción más altos. En este contexto, la búsqueda por otros compuestos de interés que permita un mayor uso de la biomasa se viene incrementando.
Nuevo método de extracción
Las científicas de USC lograron desarrollar un sistema de extracción escalable que reduce la cadena de procesos de refinación posteriores y aprovecha más de un 90% de la materia orgánica que quedaba desatendida hasta ahora. Esto se debe a que el objetivo de explotación estaba puesto en la astaxantina, dejando de lado todo el potencial del abanico de compuestos bioactivos que otorgan un carácter sinérgico al producto de esta microalga.
Las investigadoras Aly Castillo, Carmen Garcia-Jares y Marta Lores del Departamento de Química Analítica de la USC, en colaboración con la profesora Sarah Fiol del Departamento de Edafoloxía e Química Agrícola, la profesora Ana Otero del Departamento de Microbioloxía e Parasitoloxía, y Simón Pereira, responsable de I+D de la empresa holandesa Astaco Technologies publicaron en la revista RSC Advances el estudio sobre la revalorización de la microalga Haematococcus pluvialis mediante la obtención de extractos bioactivos sinérgicos.
El estudio modifica el enfoque actual de extracción unidireccional de compuestos carotenoides, por una aproximación más novedosa utilizando técnicas sustentables y disolventes no tóxicos para obtener un extracto más completo y rico en compuestos bioactivos.
Elevado potencial bioactivo
“Los métodos extractivos habituales necesitan altos requerimientos energéticos, e incluyen una serie de procesos pre y post procesado con el fin de aislar un único compuesto (astaxantina) dejando como residuo un bagazo que aún retiene un elevado potencial bioactivo” explican las investigadores pertenecientes al Instituto Cretus de USC.
En este trabajo interdisciplinario los científicos estudiaron diferentes disolventes de grado alimentario y obtuvieron extractos con diversos perfiles de compuestos bioactivos, “siendo los más destacables los compuestos carotenoides y ácidos grasos esenciales de las familias omega-3 y omega-6 vinculados con el tratamiento de enfermedades cardíacas” explican las investigadoras.
Por otra parte, este estudio no solo modificó el enfoque extractivo de las microalgas, sino que, mediante el estudio analítico en combinación con el conocimiento biológico, se logró la identificación de tres compuestos no caracterizados previamente en los extractos de la alga, dando paso a la búsqueda de nuevos compuestos.
Actualmente, las investigadoras responsables de este estudio trabajan en la optimización y el escalado del método extractivo propuesto para su aplicación a escala comercial, convirtiendo así a H. pluvialis en algo más que astaxantina.
Referencia (acceso abierto):
Aly Castillo, Simón Pereira, Ana Otero, Sarah Fiol, Carmen Garcia-Jares and Marta Lores. 2020. Matrix solid-phase dispersion as a greener alternative to obtain bioactive extracts from Haematococcus pluvialis. Characterization by UHPLC-QToF. RSC Adv., 2020,10, 27995-28006 https://doi.org/10.1039/D0RA04378H
