Los compuestos con actividad antioxidante no solo se encuentran en frutas o vegetales, también están presentes en algunos microorganismos como las microalgas, las cuales los sintetizan para equilibrar el estrés oxidativo ocasionado por la irradiación solar, sobre todo por los rayos ultravioleta (UV), como protección de la clorofila y del daño celular. Estos compuestos antioxidantes generalmente son del grupo de los fenoles, flavonoides y carotenoides. Dentro de los géneros de microalgas capaces de sintetizar este tipo de compuestos están Chlorella, Dunaliella y Spirulina.

 

Pero ¿Qué es un antioxidante?

Los antioxidantes son moléculas capaces de retardar o prevenir la oxidación de otras moléculas e inhibir reacciones de oxidación. La importancia en la prevención de las reacciones de oxidación se debe a que estas son reacciones de transferencia de electrones de una sustancia a un agente oxidante, que puede producir radicales libres que originan reacciones en cadena que dañan las células, esto se produce debido a que los radicales libres son átomos o grupos de átomos que tienen un electrón desapareado con capacidad de aparearse, teniendo una gran reactividad. Por consiguiente, recorren nuestro organismo intentando robar un electrón de las moléculas estables con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica y lograr su función específica en la célula, esto puede conducir a diversas enfermedades como envejecimiento precoz, problemas del sistema cardiovascular (arteriosclerosis), problemas en el sistema nervioso, daño genético (mutaciones y cáncer), entre otras.

Los antioxidantes pueden actuar de diversas maneras, por ejemplo, previniendo la generación de radicales libres, evitando que se produzca un daño a la célula por el efecto del estrés oxidativo, o bien controlando los niveles de radicales libres para impedir que el daño se prolongue generando enfermedades nocivas para la salud.

 Antioxidante y Radical libre (Ramírez-Acosta & Martínez-Olguín, 2020).

Microalgas y su capacidad antioxidante

El estrés oxidativo es definido como la producción creciente de especies reactivas del oxígeno en cantidades que exceden las defensas antioxidantes celulares, por ende, las plantas y microalgas sintetizan compuestos bioactivos con características antioxidantes, conteniendo diversas estructuras fitoquímicas cuya mayor fracción está conformada por polifenoles, así como los taninos, lignanos y flavonoides. Muchos polifenoles tienen características antioxidantes y pueden reaccionar directamente con las especies reactivas del oxígeno, formando productos menos reactivos.

 

Fenoles, flavonoides y carotenoides producidos por microalgas

Las microalgas como Chlorella vulgaris, Dunaliella tertiolecta y Spirulina spp., por mencionar algunas, producen una gran variedad de compuestos conocidos como metabolitos secundarios, algunos de los cuales tienen acción antioxidante y antagonista de radicales libres. En los últimos años el estudio de las microalgas se ha enfocado primordialmente en la producción de compuestos fenólicos, los que son sintetizados al final de la fase de crecimiento exponencial y en la fase estacionaria. Este grupo de compuestos constituyen uno de los grupos de metabolitos secundarios más relevantes que están presentes en los productos vegetales, con evidencias científicas de su beneficio para la salud humana.

Dentro de los compuestos fenólicos se encuentra el subgrupo de los flavonoides, los cuales son ampliamente encontrados en el reino vegetal y que actúan como agentes protectores contra la luz UV, contaminación ambiental, así como por su actividad antioxidante. Los flavonoides incluyen flavanoles, flavanonas, antocianidinas, flavonas y flavonoides. Junto con los fenilpropanoides o derivados del ácido hidroxicinámico, los flavonoles se encuentran en casi todas las plantas, mientras que los flavanones y los flavones a menudo se encuentran en las frutas cítricas, hay una cierta exclusión entre los flavones y los flavonoles en muchas familias de plantas y las antocianidinas están casi ausentes en las plantas ricas de flavonoides.

Las microalgas del género Dunaliella y la cianobacteria Spirulina, han sido cultivadas con el objetivo de obtener compuestos antioxidantes, principalmente carotenoides (β-caroteno), utilizados especialmente en la industria cosmética, farmacéutica y nutracéutica, aunque presentan actividad antiinflamatoria y anticancerígena.

Cabe resaltar la importancia de conocer estos compuestos debido al interés que generan en la vida humana, por ejemplo, las ventajas de consumir alimentos con actividad antioxidante y su potencial de consumo, así como los organismos o microorganismos en donde los podemos encontrar como lo son las microalgas.

La biotecnología de las microalgas es actualmente relevante ya que se realizan diversas investigaciones para comprender su crecimiento, así como los mecanismos en la producción de compuestos secundarios —como el grupo descrito en este artículo—, con un alto potencial de ser utilizados como antioxidantes.

 

Para Saber Más:  

Copia J., Gaete H., Zúñiga H., Hidalgo M. y Cabrera E. (2012). «Efecto de la radiación ultravioleta B en la producción de polifenoles en la microalga marina Chlorella sp.» Revista Latin American Journal of Aquatic Research, 40(1):113-123.

https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-560X2012000100011

 

Martínez-Flórez S., González-Gallego J., Culebras J.M. y Tuñón M.J. (2002). «Los flavonoides: propiedades y acciones antioxidantes». Revista Nutrición Hospitalaria, 17(6):271-278. http://www.nutricionhospitalaria.com/pdf/3338.pdf

Ramírez-Acosta E. y Martínez-Olguín M. (En revisión). Determinación de la actividad antioxidante de Chlorella vulgaris. (Tesis de Licenciatura). Ingeniería Bioquímica del Instituto Tecnológico de Morelia, Morelia, Michoacán.

 

Vidal A., Fallarero A., Silva de Andrade-Wartha E.R., et al. (2006). «Composición química y actividad antioxidante del alga marina roja Bryothamnion triquetrum (S.G.Gmelin) Howe». Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, 42(4):589-600.

https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-93322006000400015&lng=pt&nrm=iso

 

Evelyn Ramírez-Acosta. Estudiante de Ingeniería Bioquímica, Tecnológico Nacional de México / Instituto Tecnológico de Morelia.

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Juan Carlos González-Hernández. Profesor e Investigador Titular “C” T. C., Tecnológico Nacional de México / Instituto Tecnológico de Morelia.

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