Alginato y sus oligosacáridos a partir de algas pardas de arribazón: preparación y bioactividad agrícola. Una revision
Palavras-chave:
polímero natural; Sargassum spp.; despolimerización; hidrólisis; agricultura sostenible.Resumo
Las algas de arribazón constituyen fuente de materia prima para la obtención de harinas, extractos líquidos con moléculas bioactivas, y polisacáridos. Dentro de este último se encuentran los alginatos, que se extraen a partir de las algas pardas, con amplia aplicación en diversas industrias. En la agricultura, este polímero natural se utiliza con frecuencia en forma de oligosacáridos de alginato (productos de degradación). En este trabajo, se hace una revisión de los principales métodos de extracción de alginato y de obtención de sus oligosacáridos, así como un breve resumen de su bioactividad en la agricultura. Disponer de un protocolo simple, eficaz y eficiente para la obtención de oligosacáridos de alginato, contribuiría a reducir importaciones de insumos agropecuarios, la sustitución y/o reducción de agroquímicos y el reciclaje de residuos marinos, potenciando la producción de alimentos y la preservación del medioambiente.
Referências
LÓPEZ-PADRÓN, I. y otros. “Revisión bibliográfica. Las algas y sus usos en la agricultura. Una visión actualizada”. Cultivos Tropicales. 2020, 41(2), 1-20. https://doi.org/10.1234/ct.v41i2.1554
ESPINOSA-ANTÓN, A. A.; HERNÁNDEZ-HERRERA, R. M.; GONZÁLEZ, M. “Potencial de las macroalgas marinas como bioestimulantes en la producción agrícola de Cuba”. Centro Agrícola. 2021, 48(3), 81-92. ISSN papel: 0253-5785 ISSN on line: 2072-2001. Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/
ZHANG, C. et al. “Preparation of alginate oligosaccharides and their biological activities in plants: A review”. Carbohydrate Research. 2020, 494, 1-34. https://doi.org/10.1016/j.carres.2020.108056
ŠIMAT, V. et al. “Review. Recent Advances in Marine-Based Nutraceuticals and Their Health Benefits”. Mar. Drug. 2020, 18 (627). https://doi.org/10.3390/md18120627
LIU, M. et al. “Alginate oligosaccharides preparation, biological activities and their application in livestock and poultry”. Journal of Integrative Agriculture. 2021, 20(1), 24–34. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(20)63195-1
. HURTADO, A.; SELGAS, R.; SERRANO-AROCA, A. “El alginato y sus inmensas aplicaciones industriales”. NEREIS. 2020, 12, 137-149. ISSN: 1888-8550. https://doi.org/10.46583/nereis_2020.12.573
GUO, X. et al. “Structures, properties and application of alginic acid: A review”. International Journal of Biological Macromolecules. 2020, 162(1), 618-628. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.06.180
SUÁREZ, A. M. “Lista de las macroalgas marinas cubanas”. Revista Investigaciones Marinas. 2005, 26(2), 98-148. Disponible en: https://www.researchgate.net/ /publication/268371002
SUÁREZ, A. M.; MARTÍNEZ-DARANAS, B.; ALFONSO, Y. Macroalgas marinas de Cuba. 1er Edición, La Habana: Editorial UH. 2015. ISBN: 978-959-7211-44-0.
GÓMEZ, M. H.; RODRÍGUEZ, C. M. G.; PERAZA, L. E. “Arribazones de macroalgas marinas: un tesoro del mar”. Ciencia. 2018, 69(4), 38-43. Disponible en: https://www.revistaciencia.amc.edu.mx/images/revista/69_4/PDF/08_69_4_1091_MacroAlgas_L.pdf
ZHONG, H. et al. “Review. The Structural Characteristics of Seaweed Polysaccharides and Their Application in Gel Drug Delivery Systems”. Marine Drugs. 2020, 18, 658. https://doi.org/10.3390/md18120658
GARCÍA, M. T.; PETEIRO, C. “Explotación de las macroalgas marinas: Galicia como caso 2de estudio hacia una gestión sostenible de los recursos”. Ambienta. 2015, 111, 116-132. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/274867856
TORRES-CONDE, E. G.; MARTÍNEZ-DARANAS, B. “Análisis Espacio-Temporal y Oceanográfico de las arribazones de Sargassum pelágico en las Playas del Este de La Habana, Cuba”. Revista de Investigaciones Marinas. 2020, 40(1), 22-41. ISSN: 1991-6086. Disponible en: http://www.cim.uh.cu/rim/
ARENCIBIA-CARBALLO, G. y col. “Arribazones de Sargassum en la costa norte occidental de Cuba”. JAINA Costas y Mares ante el Cambio Climático. 2020, 2(1), 19-30. https://doi.org/10.26359/52462.0220
MOREIRA, A.; ALFONSO, G. “Inusual arribazón de Sargassum fluitans (Børgesen) Børgesen en la costa centro-sur de Cuba”. Revista Investigaciones Marinas. 2013, 33(2), 17-20. ISSN: 1991-6089.
FRIKHA, F. et al. “Chemical composition and some biological activities of marine algae collected in Tunisia”. Ciencias Marinas. 2011, 37(2), 113-124. https://doi.org/10.7773/cm.v37i2.1712
AYARZA, J. L. L. “Los alginatos: 20 000 usos de las algas submarinas”. Revista de Química PUCP. 2014, 28(1-2), 19-23. ISSN: 1012-3946. Disponible en: https://revistas.pucp.edu.pe
BARRIOS, V. G. y col. “Caracterización toxicológica de las macroalgas marinas Hypnea spp y Sargasun spp para la futura utilización en la alimentación y la salud animal como humana”. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria. 2007, VIII (7), 1-9. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=63612662007
SCHRÖDER, P. y col. La economía circular en América Latina y el Caribe. Oportunidades para fomentar la resiliencia. Documento de Investigación. Programa de Energía, Medioambiente y Recursos. Chatham House®, 2020. ISBN: 978-1-78413 415-0. Disponible en: https://www.chathamhouse.org/sites/default/files/2021-03/2021-01-13-spanish-circular-economy-schroder-et-al.pdf
INGAR, K. D.; SMIDSROD, O.; SKJAK-BRCEK, G. “Alginates from Algae”. En: A. Steinbuchel and SK Rhee Polysaccarides and polyamides in the Food Industry. Properties, production and Patents. 1st Edition, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005, Chapter 1, 1-30. ISBN: 3-527-31345-1. Disponible en: https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527313451_c01.pdf
LI, Y. et al. “Brown Algae Carbohydrates: Structures, Pharmaceutical Properties and Research Challenges”. Marine Drugs. 2021, 19, 620. https://doi.org/10.3390/md19110620
GALUS, S.; LENART, A. “Development and characterization of composite edible films based on sodium alginate and pectin”. Journal Food Engineering. 2013, 115(4), 459–465. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2012.03.006
GHEORGHITA, R. P. et al. “Review Alginate: From Food Industry to Biomedical Applications and Management of Metabolic Disorders”. Polymers. 2020, 12, 2417. https://doi.org/10.3390/polym12102417
LIU, J. et al. “Alginate Oligosaccharides: Production, Biological Activities and Potential Applications”. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2019, 18, 1859-1881. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12494
VIJAYALAKSHMI, K. et al. “Industrial Applications of Alginate”. En: Industrial applications of marine biopolymers. Boca Raton, FL, Taylor & Francis Group, 2017. Chapter 22: 545-575. ISBN: 9781498731485 (paper), ISBN: 9781315313535 (ebook). https://doi.org/10.4324/9781315313535-22
GONZÁLEZ-PUJANA, A. et al. “Alginate Microcapsules for Drug Delivery”. En: Alginates and Their Biomedical Applications. Springer Nature Singapore, 2018. Springer Series in Biomaterials Science and Engineering 11, Chapter 3, 67-100. https://doi.org/10.1007/978-981-10-6910-9_3
ABASALIZADEH, F. et al. “Review. Alginate-based hydrogels as drug delivery vehicles in cancer treatment and their applications in wound dressing and 3D bioprinting”. Journal of Biological Engineering. 2020, 14(8). https://doi.org/10.1186/s13036-020-0227-7
PEREIRA, L.; COTAS, J. “Introductory Chapter: Alginates - A General Overview”. En: Alginates - Recent Uses of This Natural Polyme. Intech Open. 2020, 1-16. https://dx.doi.org/10.5772/intechopen.88381
BEATA, M. L.; MICHALAK, I.; DETYNA, J. “Methods of extraction, physicochemical properties of alginates and their applications in biomedical field – a review”. Open Chem. 2019, 17, 738–762. https://doi.org/10.1515/chem-2019-0077
HERNÁNDEZ-CARMONA, G. y col. “Avances tecnológicos en la producción de alginatos en México”. Ingeniería Investigación y Tecnología. 2012, XIII (2), 155-168. ISSN 1405-7743 FI-UNAM. https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2012.13n2.015
ZUMBADO, H. Obtención de alginato de sodio a partir de algas de arribazón y evaluación de su empleo como aditivo alimentario. Tesis de Maestría en opción al título de Master en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Instituto de Farmacia y Alimentos, Universidad de La Habana. La Habana, Cuba. 1998. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.33220.65924
ZHANG, C. et al. “Process and applications of alginate oligosaccharides with emphasis on health beneficial perspectives”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2021, 2, 1-27. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1946008
SALACHNA, P. et al. “Oligoalginate with low molecular mass improves growth and physiological activity of Eucomis autumnalis under salinity stress”. Molecules. 2018, 23 (4), 812. https://doi.org/10.3390/molecules23040812
SOUKAINA, B. et al. “Radical depolymerization of alginate extracted from Moroccan brown seaweed Bifurcaria bifurcata”. Applied Sciences. 2020, 10(12), 41-66. https://doi.org/10.3390/app10124166
AIDA, T. M.; KUMAGAI, Y.; SMITH Jr, R. L. “Mechanism of selective hydrolysis of alginates under hydrothermal conditions”. Journal of Bioresources and Bioproducts. 2022. https://doi.org/10.1016/j.jobab.2022.04.001
ZHU, B.; YIN, H. “Alginate lyase: Review of major sources and classification, properties, structure-function analysis and applications”. Bioengineered Bugs. 2015, 6, 125–131. https://doi.org/10.1080/21655979.2015.1030543
ZHU, B. et al. “Enzymatic hydrolysis of alginate to produce oligosaccharides by a new purified endo-type alginate lyase”. Marine Drugs. 2016, 14, 108. https://doi.org/10.3390/md14060108
CHENG, D. et al. “Characteristic and applications of alginate lyases: A Review”. International journal of Biological Macromolecules, 2020, 164(1): 1304-1320. https://doi.org/10.1016/j.jbiomac.2020.07.199
WASSIE, T. et al., “Extraction Techniques, Biological Activities and Health Benefits of Marine Algae Enteromorpha prolifera Polysaccharide”. Frontiers in Nutrition, 2021, 8:747928, 1-13. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.747928
XING M. et al. “Review. Advances in Research on the Bioactivity of Alginate Oligosaccharides” Marine Drugs. 2020, 18, 144. https://doi.org/10.3390/md18030144
LAGOPATI, N.; PAVLATOU, E. A. “Advanced Applications of Biomaterials Based on Alginic Acid”. American Journal of Biomedical Science & Research. 2020, 9(1), 47-53. https://doi.org/10.34297/AJBSR.2020.09.001350
BILAL, M.; IQBAL HMN. “Review. Naturally-derived biopolymers: Potential platforms for enzyme immobilization”. International Journal of Biological Macromolecules. 2019, 130, 462–482. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.02.152
PESO-ECHARRI, P. y col. “Revisión. Polisacáridos de algas como ingredientes funcionales en acuicultura marina: alginato, carragenato y ulvano”. Revista de Biología Marina y Oceanografía. 2012, 47(3), 373-381. https://doi.org/10.4067/S0718-19572012000300001
MILANI, P. et al. “Polymers and its applications in agriculture”. Polímeros. 2017, 27(3), 256-266. http://dx.doi.org/10.1590/0104-1428.09316
MARUYAMA, C. R. et al. “Encapsulation of Trichoderma harzianum Preserves Enzymatic Activity and Enhances the Potential for Biological Control” Front. Bioeng. Biotechnol. 2020, 8, 225. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00225
FELIZATTI, A. P. et al. “Encapsulation of B. bassiana in Biopolymers: Improving Microbiology of Insect Pest Control”. Frontiers in Microbiology. 2021, 12, 704-812. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.704812
DE CASTRO, V.A. et al. “Plant growth regulation by seed coating with films of alginate and auxin-intercalated layered double hydroxides”. Beilstein J. Nanotechnol. 2020, 11, 1082–1091. https://doi.org/10.3762/bjnano.11.93
UDDIN, I. et al. “Significant Influence of Gamma-Radiation-Treated Chitosan and Alginate on Increased Productivity as Well as Improved Taste and Flavor of Pineapple”. International Journal of Fruit Science. 2020, 20, 455-469. https://doi.org/10.1080/15538362.2020.1740909
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2023 Mislén Gómez-Matos, Dariellys Martínez-Balmori, Yamilet Coll-García
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Esta revista oferece acesso aberto imediato ao seu conteúdo, com base no princípio de que oferecer ao público o acesso gratuito à pesquisa contribui para uma maior troca global de conhecimento.
