{"id":40,"date":"2015-11-17T13:36:55","date_gmt":"2015-11-17T12:36:55","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/espirulina\/?p=40"},"modified":"2018-05-07T20:26:16","modified_gmt":"2018-05-07T19:26:16","slug":"introduccion-a-la-espirulina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/espirulina\/2015\/11\/17\/40\/","title":{"rendered":"Introducci\u00f3n a la espirulina: Historia, aplicaciones y sistemas de cultivo"},"content":{"rendered":"

Fernando G\u00f3mez Hermoso (Gestor de proyectos de I+D, CIB-CSIC)<\/strong><\/p>\n

La cianobacteria coloquialmente conocida como ESPIRULINA (Arthrospira)<\/em>, es un microorganismo filamentoso que posee un gran inter\u00e9s en el campo de la biotecnolog\u00eda, debido a que se cultiva en muchos lugares del mundo por su alto valor nutricional. (<\/em>FAO: A review on culture, production and use of spirulina as food for humans and feeds for domestic animals and fish<\/em><\/a>).<\/em><\/p>\n

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Este valor nutritivo se debe principalmente a su alto contenido en prote\u00edna (aproximadamente un 60-70% de su peso seco) y a la presencia de un tipo especial de l\u00edpido, el \u00e1cido gammalinol\u00e9nico (GLA) (Ciferri y Tiboni, 1985\u037e Henrikson, 1989).<\/p>\n

La espirulina contiene tambi\u00e9n varios\u00a0 pigmentos que act\u00faan como antioxidantes, como la ficocianina (20%), clorofila-A y otros como mixoxantofila y zeaxantina. Adem\u00e1s presenta un contenido relativamente alto de vitaminas, como las provitaminas-A (principalmente \u03b2-caroteno), vitamina C, vitamina E y minerales (hierro, calcio, cromo, cobre, magnesio, manganeso, f\u00f3sforo, potasio, sodio y zinc).<\/p>\n

Todas estas propiedades implican que la espirulina pueda ser utilizada en diversas aplicaciones, \u00a0como por ejemplo para la producci\u00f3n de complementos alimenticios animales, o tambi\u00e9n para la obtenci\u00f3n de productos de alto valor a\u00f1adido dirigidos a los sectores nutrac\u00e9utico, cosm\u00e9tico y farmac\u00e9utico.<\/p>\n

Por otra parte, este microorganismo tambi\u00e9n encuentra aplicaci\u00f3n en las tecnolog\u00edas relacionadas con el medio ambiente y la energ\u00eda (Pulz y Scheibenbogen, 1998). La espirulina es potencialmente una microalga capaz de producir biomasa y contribuir as\u00ed como fuente de energ\u00eda renovable, lo que podr\u00eda ayudar a disminuir los efectos del calentamiento global del planeta. Pero tambi\u00e9n puede ser utilizada para la depuraci\u00f3n de aguas contaminadas, captaci\u00f3n y uso de CO2<\/sub> o para la producci\u00f3n de biofertilizantes y biopl\u00e1sticos.<\/p>\n

Estos hechos hacen que la espirulina constituya uno de los m\u00e1s atractivos modelos de factor\u00eda celular fotobiol\u00f3gica para su estudio y mejora en estos momentos, ya que puede producir una gran cantidad de biocompuestos de una forma barata a trav\u00e9s del CO2 <\/sub>atmosf\u00e9rico y la luz solar.<\/p>\n

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Antecedentes:<\/span><\/p>\n

La especie que conocemos actualmente como espirulina pertenece realmente al g\u00e9nero Arthrospira\u00a0 <\/em>y no al de Spirulina<\/em> como era de esperar. De hecho, las especies m\u00e1s utilizadas en el sector de la nutrac\u00e9utica son Arthrospira maxima<\/em> y Arthrospira platensis, <\/em>mientras que ninguna especie perteneciente al g\u00e9nero Spirulina es comestible.<\/p>\n

Esto es debido a que hasta 1989 tan s\u00f3lo exist\u00eda el g\u00e9nero Spirulina<\/em>, que posteriormente fue dividido dando lugar al g\u00e9nero Arthrospira<\/em>. Aunque parad\u00f3jicamente sigue emple\u00e1ndose el t\u00e9rmino \u00abspirulina\u00bb o el espa\u00f1olizado \u00abespirulina\u00bb como nombre com\u00fan, lo que crea bastante confusi\u00f3n.<\/p>\n

La espirulina (Arthrospira<\/em>) fue aislada por primera vez por Turpin en 1827 a partir de una corriente de agua dulce, y posteriormente se han encontrado especies de espirulina en una gran variedad de ambientes (tierra, arena, pantanos, agua salobre, agua de mar y agua dulce). Las especies de espirulina han sido aisladas, por ejemplo, de aguas tropicales en el Mar del Norte, aguas termales, salinas, aguas c\u00e1lidas de las centrales el\u00e9ctricas o estanques de peces.<\/p>\n

Por lo tanto, esta bacteria parece ser capaz de adaptarse a ambientes muy diferentes y a colonizar ciertos entornos en los que la vida de otros microorganismos es, si no imposible, muy dif\u00edcil.<\/p>\n

Uso alimentario de la espirulina:<\/span><\/p>\n

El uso de espirulina como fuente alimenticia se remonta al siglo IX y se cree que fue utilizada por los aztecas en M\u00e9xico durante el siglo 16<\/a>. Los registros hist\u00f3ricos reportan la recolecci\u00f3n y venta de pasteles hechos de espirulina cosechada del lago de Texcoco.<\/p>\n

Posteriormente, fue reconocida por una misi\u00f3n cient\u00edfica europea \u00a0en el mismo lugar donde se ha dicho que tiene sus or\u00edgenes. La espirulina estaba siendo cosechada y vendida en forma de pastelillos secos llamados \u201cdih\u00e9\u201den los mercados locales, donde los nativos la utilizaban como un alimento b\u00e1sico de muchas de sus comidas.<\/p>\n

Actualmente, a nivel internacional millones de personas en todo el \u00a0mundo utilizan esta alga como complemento alimenticio de su dieta siguiendo las recomendaciones de las Naciones Unidas (O.N.U.) y la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud<\/a>. En este informe realizado a partir del \u201cInstituto Intergubernamental para el Uso de las Microalgas Spirulina contra la Malnutrici\u00f3n\u201d<\/strong>,<\/strong> perteneciente a las Naciones Unidas<\/strong> (IIMSAM – Intergovermental Institution for Use of Micro-Algae Spirulina Against Malnutrition – United Nations<\/a>), se recomienda el empleo de Spirulina contra la malnutrici\u00f3n aguda en situaciones de las emergencias humanitarias, de malnutriciones de \u00edndole cr\u00f3nico, y para el desarrollo sostenible.<\/p>\n

Seg\u00fan datos de la FAO (Fisheries statistics), la producci\u00f3n en China fue de 19.080 toneladas en 2003, ampli\u00e1ndose a 41.570 toneladas en 2004, con un valor de mercado de US$ 7.6 millones\u00a0 y US$ 16.6 millones respectivamente, desconoci\u00e9ndose datos de producci\u00f3n para el resto del mundo. Esto nos sugiere que a pesar de la amplia distribuci\u00f3n y publicidad sobre la espirulina y sus beneficios, se hace necesario un mayor control de la producci\u00f3n mundial de espirulina y de sus productos.<\/p>\n

Por tanto, es normal entender que esta cianobacteria est\u00e9 jugando un papel importante en una amplia gama de aplicaciones en la industria nutrac\u00e9utica, incluidos los complementos alimenticios para humanos y animales, de tal manera que est\u00e1n apareciendo cada vez m\u00e1s art\u00edculos cient\u00edficos que sostienen los beneficios terap\u00e9uticos de este microorganismo, tales como su contribuci\u00f3n para prevenir enfermedades del coraz\u00f3n, c\u00e1ncer y diabetes (Zheng et al., 2013).<\/p>\n

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Gracias a que la espirulina se ha vendido ampliamente en tiendas de alimentos para la salud y otros muchos puntos de venta del mercado de masas en todo el mundo, la seguridad de la espirulina como alimento ha sido establecida a trav\u00e9s de muchos a\u00f1os de uso y a trav\u00e9s de numerosos y rigurosos estudios toxicol\u00f3gicos (Habid et al, 2008).<\/p>\n

Algunas de las mayores compa\u00f1\u00edas que producen espirulina son: Earthrise Faros (USA), Cyanotech (USA), Hainan DIC Microalgae Co., Ltd (China), Marugappa Chettir Research Center (India), o Solarium Biotechnology (Chile).<\/p>\n

Cultivo industrial de espirulina:<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a>Por lo general, la espirulina a escala industrial se produce en estanques abiertos en cultivo l\u00edquido o sistemas Raceways (Pulz y Scheibenbogen, 1998), pero la necesidad de contar con sistemas de cultivo m\u00e1s higi\u00e9nicos y eficientes ha hecho que cada vez m\u00e1s en todo el mundo se dise\u00f1en sistemas cerrados de crecimiento, conocidos como fotobiorreactores, si bien aun no son muchas las empresas capaces de utilizar estos sistemas a escala industrial debido principalmente a su alto coste.<\/p>\n

La espirulina puede crecer en tres condiciones de crecimiento diferentes como aut\u00f3trofa, heter\u00f3trofa o mixotr\u00f3fa y es capaz de crecer en condiciones muy alcalinas y en presencia de altas concentraciones de sal y bicarbonato.<\/p>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, se ha intentado aumentar la productividad en las f\u00e1bricas de espirulina desde los estanques abiertos donde la productividad en biomasa es de unos 2.846 mg\/L1\/d\u00eda1 y en diversos tipos de fotobiorreactores cerrados donde la biomasa puede alcanzar hasta unos 220 mg\/L1\/d\u00eda1 (Klanchui et al., 2012).<\/p>\n

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Para la mejora se han utilizado varias estrategias incluyendo el cambio de par\u00e1metros f\u00edsicos (temperaturas, pH, radiaciones solares) o el cambio de algunos nutrientes. Sin embargo, estas modificaciones son todav\u00eda algo improductivas y poco pr\u00e1cticas para ser utilizadas en el cultivo a escala comercial debido a los altos costes de las materias primas. Una estrategia que se est\u00e1 desarrollando es la utilizaci\u00f3n de compuestos con nutrientes de liberaci\u00f3n controlada. La situaci\u00f3n ideal ser\u00eda aquella en la que los nutrientes se aplicar\u00edan cuando el alga los necesitase seg\u00fan su fase de crecimiento.<\/p>\n

Aunque hay que seguir buscando maneras de mejorar la producci\u00f3n mediante t\u00e9cnicas convencionales no hay que olvidar que la ingenier\u00eda gen\u00e9tica, la biolog\u00eda de sistemas y la ingenier\u00eda metab\u00f3lica son unas herramientas poderosas para ayudar a identificar nuevas formas racionales de mejorar el proceso (Potvin y Zhang, 2010\u037e Ruffing, 2011).<\/p>\n

Finalmente, hay que tener en cuenta que el aprovechamiento de microalgas eucariotas y cianobacterias se ha debatido en cuanto a su viabilidad, poniendo en cuesti\u00f3n los balances energ\u00e9ticos que presentaban seg\u00fan el ciclo de vida (Chisti, 2007\u037e Lardon, 2009).<\/p>\n

Posteriores estudios se han centrado en el an\u00e1lisis de estos sistemas, seleccionando los mejores equipos y estudiando las interacciones entre las diferentes etapas de la cadena de valor para mejorar los consumos energ\u00e9ticos y minimizar los impactos ambientales (Kohl, 2013).<\/p>\n

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