SEVILLA.- Un equipo de investigación del Departamento de Biología y Geología de la
Universidad de Almería (UAL) y del Instituto de Investigaciones Marinas
y Costeras de la Universidad Nacional de Mar del Plata en Argentina han
obtenido microcápsulas de enzimas procedentes de los descartes de
pescado que tienen aplicación en detergentes o piensos acuícolas.
Según ha explicado la Junta en una nota, estas proteínas activas han
demostrado ya su eficacia con manchas difíciles de tratar, como la
sangre, por lo que el nuevo formato prolongaría el efecto limpiador.
Asimismo, el trabajo constata que estos desechos pueden transformarse en
otros productos útiles y sostenibles, como aditivos para favorecer la
digestión de piensos para peces y crustáceos, o incluso en la industria
cosmética, agrícola y energética.
El estudio 'Assessment of
encapsulation of digestive enzymes recovered from South Atlantic fish
wastes for potential biotechnological applications', que cuenta con el
apoyo, entre otros, de la Consejería de Universidad, Investigación e
Innovación de la Junta de Andalucía, el Consejo Nacional de
Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina y la Asociación
Universitaria Iberoamericana de Postgrado, ha sido publicado en la
revista Animal Feed Science and Technology.
El trabajo de
investigación se centró en las vísceras de dos especies muy abundantes
en aguas argentinas, como son la merluza común y el pez palo. Estos
subproductos, que habitualmente se descartan durante el fileteado, son
una fuente abundante de enzimas, principalmente proteasas y lipasas, con
gran potencial industrial por su capacidad de romper moléculas
complejas, como proteínas o grasas.
El objetivo de los
investigadores fue conservar la actividad enzimática utilizando una
combinación de dos biopolímeros, derivados de algas y crustáceos, con la
que produjeron microesferas para atrapar y proteger las moléculas
activas.
La técnica arrojó una eficiencia superior al 70%,
garantizando la estabilidad de las sustancias durante al menos dos
meses, incluso a temperatura ambiente, y una liberación controlada.
Paralelamente, es la primera vez que se aplica con éxito este enfoque a
enzimas obtenidas de especies del Atlántico suroccidental.
"Hay poca literatura sobre aprovechamiento de descartes de la industria
pesquera, que, además en esta región, se generan en gran volumen y son
difíciles de gestionar, por lo que en este trabajo se valorizan, para
darles una segunda vida", ha señala a la Fundación Descubre, organismo
dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación,
el investigador de la UAL Francisco Javier Alarcón, coautor del
estudio.
En una
fase inicial, el equipo caracterizó los extractos obtenidos midiendo la
capacidad de las enzimas para hidrolizar proteínas; es decir, romperlas
mediante agua en compuestos más simples y solubles, bajo distintas
condiciones de pH, así como su actividad y estabilidad frente a la
temperatura y al almacenamiento.
Para la encapsulación
emplearon dos biopolímeros: el quitosano, obtenido de exoesqueletos de
crustáceos, y el alginato, derivado de algas pardas. Este último se
mezcló con el extracto enzimático y se vertió gota a gota sobre una
solución de cloruro cálcico y quitosano, una técnica denominada
gelificación iónica.
Las gotas solidificaron inmediatamente
formando microcápsulas esféricas de medio milímetro de diámetro, donde
la materia prima, las proteasas, quedaron aisladas de factores externos
como el calor, la oxidación o los cambios de pH.
Una parte de
las cápsulas se mantuvo fresca y otra se sometió a liofilización, un
proceso de secado por congelación que elimina la humedad sin dañar las
proteínas. Este paso resultó clave, ya que las liofilizadas conservaron
más del 50% de la actividad tras 60 días, mientras las frescas perdieron
gran parte de su potencia, sobre todo a temperatura ambiente.
En conjunto, la eficiencia de encapsulación, es decir, la proporción de
enzima retenida dentro de las microesferas, osciló entre el 65 y el
83%, un resultado considerado muy eficiente en este tipo de procesos.
Posteriormente, los científicos realizaron ensayos de digestión in
vitro para simular el proceso y comprobar si el extracto encapsulado
seguía funcionando. Usando como proteína modelo la caseína, presente en
la leche, confirmaron que las proteasas la hidrolizaban por completo en
apenas dos horas. Igualmente, constataron que la liberación era gradual y
controlada, lo que amplía su aplicabilidad.
En trabajos anteriores, los expertos ya habían comprobado el poder
limpiador de estas enzimas digestivas activas frente a manchas
difíciles, como las de sangre. Su eficacia radica en que descomponen las
moléculas de proteínas y grasas que se adhieren al tejido, facilitando
su eliminación sin recurrir a productos agresivos.
Gracias a
la encapsulación, la acción sería más prolongada y los detergentes
mantendrían su eficacia durante más tiempo. Igualmente se aplicaron a
suplementación alimentaria para peces y crustáceos, sobre todo en edades
tempranas.
"En numerosas ocasiones antes de incorporar los
ingredientes en los piensos utilizamos una fuente de proteasas
rescatadas de otros procesos agroalimentarios para realizar un
pretratamiento de aquellas materias más difíciles de digerir,
incorporándolas ya tratadas.
La encapsulación favorece la
liberación controlada en el tracto intestinal aumentando la
digestibilidad y el aprovechamiento de nutrientes", ha explicado
Alarcón.
Asimismo, valoran su uso en otras industrias como la
cosmética, en agricultura para la elaboración de fertilizantes basados
en proteínas hidrolizadas, o en la producción de biocombustibles.
"Hemos
generado un conocimiento aplicable a diversos campos, ya que es un
formato fácil de conservar, con un proceso sencillo y viable
económicamente, para que merezca la pena aprovechar estos subproductos",
ha apuntado el investigador de la UAL Antonio Jesús Vizcaíno, otro de
los coautores.
Según ha precisado la Junta, el objetivo a
largo plazo es trasladar esta tecnología a escala industrial utilizando
reactores de mayor capacidad y con un coste viable. Para que el proceso
tenga sentido económico y ambiental es fundamental partir de un
subproducto abundante y de bajo valor como las vísceras de pescado, un
desecho que, además, supone un problema de gestión para la industria,
alineándose con los principios de la economía circular.
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