Las algas marinas constituyen el 71 % de la superficie de nuestro planeta. Conforman un grupo muy heterogéneo de plantas que por su tamaño se les divide en microalgas y macroalgas (El Gamal, 2010).
Las microalgas se encuentran tanto en la zona litoral como en la béntica, así como, en las aguas oceánicas en la forma de fitoplancton (diatomeas, dinoflagelados, etc). Las macroalgas ocupan la zona litoral y de acuerdo a sus pigmentos se les divide en tres grandes grupos (Chapman y Chapman, 1980):
Clorofitas o algas verdes (Ej. Ulva)
Feofitas o algas pardas. Ej. Macrocystis, Sargassum, etc.
Rodofitas o algas rojas: Ej. Porphyra columbina y Gigartina chamissoio
Las macroalgas se caracterizan por tener un bajo contenido calórico (1-3 kcal/g) y de lípidos (0.9-5.2%), un alto contenido de material inorgánico (8-44%), un contenido de proteína que se ubica en un intervalo entre 5-38%. Son fuente importante de polisacáridos complejos (alginatos, agar, laminarina, fucoidina, galactanos, carragenina), con un contenido aproximado de 29-75% de fibra dietaria (Carrillo et al. 2002; Yuan, 2008).
Las algas marinas, por ser organismos fotosintéticos, están expuestas a la luz solar y a altas concentraciones de oxígeno, lo que da lugar a la formación de radicales libres y otros agentes oxidantes. Sin embargo, la ausencia de daños en los AGPI (importantes
de las algas demuestra que las células de estos organismos marinos tienen mecanismos y compuestos que previenen y los protegen de la oxidación (Ramarathanam et al., 1995; Matsukawa et al. 1997; Freile, 2001; Allen et al. 2001; Yuan, 2008; El Gamal, 2010). Estos compuestos antioxidantes presentes en las algas marinas son de naturaleza muy variada y se les separa de la siguiente manera:
Antioxidantes hidrosolubles
Polifenoles. En este grupo se incluye no solo a los flavonoides, sino también a lignanos, ligninas, tocoferoles, taninos, florotaninos y ácidos fenólicos (Nakamura et al. 1996; Yuan, 2008; El Gamal, 2010). El mecanismo a través del cual estos compuestos actúan como antioxidantes, es secuestrando a las EROS, atrapando al oxígeno reactivo y quelando iones metálicos como el Fe2+, Cu2+, Zn2+ (Yuan, 2008). Otro mecanismo propuesto para los ácidos fenólicos es que, el radical peroxilo extrae un H. del antioxidante para generar el radical aroxilo (del ácido fenólico) y el hidroperóxido. Un segundo mecanismo sería que los radicales peroxilo y aroxilo reaccionan entre sí para formar un compuesto que ya no es un radical (Cuppett et al. 1997).
Las feofíceas poseen las más altas concentraciones de estos compuestos (5-15% de peso seco) en comparación con las rodoficeas y clorofíceas (Ragan y Craig, 1973; Matanjun et al. 2008).
Vitamina C ó ácido ascóbico. Esta tiene la propiedad de formar un radical libre intermediario en la oxidación formándose el ácido dehidroascórbico. El proceso de oxidación es reversible y se realiza a través de un mecanismo que implica la formación del radical anión (A-.) como intermediario. Este tiene un electrón sin aparear distribuido por todo el sistema conjugado tricarbonilo. El radical anión es muy estable y no reactivo y se reestructura principalmente por autorreacción, terminando la reacción en cadena de radicales libres.
En los sistemas biológicos sensibles a las reacciones con los radicales libres, las vitaminas E y C actúan sinérgicamente. La vitamina E, que es lipofílica, se considera como el antioxidante primario, especialmente en la peroxidación de los lípidos en las membranas celulares. La vitamina C reacciona con el radical vitamina E para regenerarla y el radical
ácido ascórbico resultante puede a su vez ser reducido nuevamente a vitamina C por el NADH (Wong, 1989).
La concentración de la vitamina C en las clorofíceas y feofíceas está entre 500-3000 mg/kg de materia seca, mientras que las rodofíceas tienen, entre 100 y 800 mg/kg (Qasim y Barkati, 1985). Sin embargo, es importante mencionar que cuando las algas se exponen al aire y al sol para su secado, hay una gran pérdida de esta vitamina, en virtud de su alta sensibilidad a agentes externos, como la luz y altas temperaturas (Freile, 2001;Yuan, 2008).
Antioxidantes liposolubles
Tocoferol o vitamina E. Las feofíceas presentan las concentraciones más altas de esta vitamina en comparación con las rodofíceas y clorofíceas. Algas de los géneros
Ascophylum y Fucus presentan concentraciones de 200-600 mg de vitamina E/kg de materia seca (Solibami y Kamat, 1985). Otros autores (Nakamura et al. 1994; Jiménez- Escrig y Goñi, 1999), informan un contenido de 2.3-41.2 mg/100g, frente a valores mas bajos en algas verdes y rojas (0.8 mg/100g en peso seco). En las feofíceas, predomina la forma activa de α-tocoferol, mientras que en las algas de los otros grupos predominan la α y δ -tocoferol (Yuan, 2008).
Carotenoides. Como los tocoferoles, los carotenos, principalmente el β-caroteno es efectivo para amortiguar al O2, retornándolo al estado triplete relativamente sin reactividad.
La eficiencia de este efecto se incrementa cuando en la estructura del caroteno hay nueve o más dobles enlaces. El mecanismo se basa en la deslocalización de los electrones no pareados de las especies peroxilo y radicales libres sobre el sistema conjugado poliene del carotenoide (Cuppett et al. 1997).
En las rodofíceas predominan α y β carotenos, asi como sus derivados, luteína y zeaxantina. En las clorofíceas, los principales carotenoides son el β caroteno, luteína, violaxantina, zeaxantina, anteroxantina y neoxantina. Las algas pardas son particularmente ricas en carotenoides, tienen un alto contenido de fucoxantina, β-carotenos y violaxantina. En algas del género Sargassum se ha informado una concentración de 97 UI/g peso húmedo (Yan et al. 1999; Yuan, 2008).
Clorofila y sus derivados. La clorofila a y sus derivados (feofitinas) presentes en la fracción de los lípidos neutros, son capaces de actuar con los radicales peróxido. La feofitina a y la pirofeofitina a han sido identificados como responsables de la actividad antioxidante del alga verde Enteromopha y del alga parda Eisenia byciclis, respectivamente. Estos compuestos muestran un efecto sinérgico con la vitamina E (Freile, 2001).
Fosfolípidos. El fosfatidil inositol ha sido aisaldo de la fracción fosfolipidica de las especies Fucus spp. y Ascophyllum nodosum. Otros fosfolípidos como la fosfatidil etanolamina, colina y serina aislados de Eisenia byciclis presentaron un efecto antioxidante sinérgico con la vitamina E (Freile, 2001).
El empleo de las algas marinas en la alimentación aviar ha sido ya documentado, y en ellos se ha recomendado el uso de las macroalgas en niveles inferiores al 10% ya que por su elevado contenido en sales, niveles superiores producen heces muy líquidas (Jensen,1971; Rojkind, 1977; Carrillo et al. 1990, 1992, 2008). Sin embargo, su efecto antioxidante sobre huevos enriquecidos con AGn3 no ha sido estudiado a la fecha.
En México existen alrededor de 1600 especies de macroalgas marinas (http://www.conabio.gob.mx/institucion/estudio_pais/CAP3.PDF). Las algas del género
Sargassum, conocidas comúnmente como Sargazo, son de particular interés, ya que en México se les encuentra formando grandes mantos en aguas tropicales y subtropicales. Estas algas pertenecen a la División Phaeophyta, Clase Phaeophyceae, Orden Fucales, y cuenta con cerca de 400 especies. Tienen un aspecto frondoso, presentan una estructura de fijación llamado rizoide, del cual sale un eje llamado cauloide, de este se desarrollan ramificaciones secundarias, de las que a su vez se desprenden láminas en forma de hojas (filoides), así como numerosas vesículas de aire llamadas aerocistos. Sus dimensiones pueden variar de 15 cm a 22 m (Figura 11). En el Golfo de California se ha estimado un potencial de 180 000 toneladas cosechables de las algas Sargassum. A la fecha este recurso no se explota comercialmente, aunque se cuenta ya con la tecnología necesaria para su cosecha, secado y molienda (Casas, 2009).
Figura 11. Algas del género Sargassum