Biotecnología examina microalgas para elaborar colorantes sustentables

En el Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM estudian microalgas con las que se pueden elaborar pigmentos para utilizarse por industrias como la farmacéutica, alimenticia o la textil, y que su generación sea amigable con el medio ambiente.

Así lo explicó la investigadora del Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis, Daniela Morales Sánchez, quien dijo que en la actualidad hay un auge por estas sustancias, ya que cada vez más se busca utilizar menos colorantes artificiales o sintéticos. Los pigmentos son sustancias que absorben la luz a diferentes longitudes de onda y emiten cierto color.

“Nosotros buscamos que esta producción sea sustentable. Las microalgas, además de producir pigmentos, también pueden ayudar a disminuir la contaminación porque se alimentan de dióxido de carbono, que es su fuente de carbono y luz. Es decir, incluso elaboran metabolitos de alto valor, coadyuvan a combatir la contaminación ambiental si hacemos cultivos a gran escala”, detalló.

Morales Sánchez ha trabajado con microalgas desde 2010. Primero, para la producción de biocombustibles, y, posteriormente, generando productos de alto valor como los pigmentos y ácidos grasos poliinsaturados, para lo cual trabaja con microalgas polares.

Una parte de los estudios que ella y su equipo realizan en el IBt son de ciencia básica, a fin de entender los mecanismos que permiten a las microalgas producir los pigmentos. Por ejemplo, la fotoprotección, para lo cual utilizan pigmentos accesorios que las protegen de altas intensidades de luz.

Otra parte se enfoca en producir proteínas heterólogas, es decir, que las microalgas no las elaboran, pero se introducen en ellas mediante genes de otros microorganismos. Un ejemplo es la melanina, que tenemos en la piel.

“Las microalgas no producen melanina de manera natural, pero hay ciertas bacterias que sí, como Rhizobium etli. Tomamos sus genes y los insertamos a una microalga y se logró producir melanina. Todavía estamos en investigaciones tempranas, pero la melanina sí genera fotoprotección a la microalga, incluso a radiación UV. En un futuro muy cercano podríamos producir fotoprotectores”, aseguró.

Abundó en que las algas polares cuentan con mecanismos de adaptación a ambientes extremos, pues en los meses de invierno pasan las 24 horas en oscuridad, y en los de verano están expuestas 24 horas a la luz.

En su laboratorio usan las características de las microalgas polares para aplicarlas a endémicas de nuestro país, a fin de incrementar la fotoprotección, su resistencia a la alta salinidad, entre otros. Son microalgas que viven en congelación y tienen enzimas que las protegen, así como ácidos grasos o poliinsaturados –como el Omega 3– que hacen que sus membranas celulares sean más flexibles.

Amable con el entorno

En el artículo “Microalgas para colorear el planeta”, que la experta publicó junto con las investigadoras Mariana Manzoni Maroneze y Andrea Teresa Téllez en la revista Biontes (consúltese https://www.biontes.com/post/microalgas-para-colorear-el-planeta), señala que para este año el mercado de los pigmentos de microalgas podría alcanzar los 452.4 millones de dólares, y para 2034 se estima que este valor se duplique.

Los pigmentos de microalgas tienen propiedades terapéuticas, por ejemplo, son antiinflamatorios, ayudan al sistema cardiovascular y a la salud ocular. Entre ellos están la astaxantina y la luteína, esta última elaborada a partir de la flor de cempasúchil.

Advirtió que su producción es limitada, pues al tratarse de plantas necesitan grandes extensiones de tierra, mucha agua y enfrentan todos los problemas inherentes a la agricultura. Otros más se generan a base de insectos y minerales, pero no son prácticas sustentables, y los de combustibles fósiles pueden ocasionar alergias.

En México, algunas industrias apenas empiezan a usar pigmentos de microalgas; varias compañías producen uno azul, a partir de cianobacterias y microalgas del género Galdieria. En el IBt se elabora éste con ficocianina, y es utilizado en alimentos como helados, pastas, dulces, entre otros.