METABOLITOS DE INTERÉS

Carotenoides y β-carotenos

Los carotenoides son un grupo de pigmentos naturales solubles en lípidos, responsables de una amplia variedad de colores vistosos en la naturaleza, siendo los más notables el amarillo, naranja y rojo (Ramírez-Moreno y Olvera-Ramírez, 2006).

Arthrospira, entre otras algas verde-azules, contienen β-carotenos en su fracción

carotenoide. Tanto en seres humanos como en los animales estos compuestos son convertidos en retinol (vitamina A), por lo que también se le conoce como provitamina A. Se ha comprobado que en animales, este compuesto incrementa la respuesta inmune. La protección contra el cáncer ha sido atribuida a su actividad antioxidante, siendo uno de los principales carotenoides implicados en el sistema de defensa contra los radicales libres (Jáuregui y cols., 2011).

Estudios epidemiológicos han demostrado una correlación entre el incremento en el consumo de carotenos y la reducción de enfermedades coronarias y cierto tipo de cáncer, y un incremento en la resistencia a infecciones virales, bacterianas, fúngicas y así como una posible acción hepatoprotectora (Ramírez-Moreno y Olvera-Ramírez, 2006), atribuyéndoles también un papel como antioxidantes lipofílicos (Gutiérrez-Salmeán y

Tabla 5 Composición de Espirulina (por cada 100 g de materia seca)

Composición proximal(g) Vitaminas(mg)

Humedad 4-9 Vitamina A (como β-

caroteno) b

140

Proteína 63 Vitamina K 1.09

Cenizas 3-11 Tiamina HCl (Vitamina B1) 0.5

Energía 1504 kJ Rivoflavina (Vitamina B2) 4.53

Macronutrientes Niacina (Vitamina B3) 14.9

Grasa total (g) 4.3 Vitamina B6 (Piridox. HCl) 0.96

Grasas saturadas 1.95 Vitamina B12 0.16

Grasas poliinsaturadas 1.93 Minerales (mg)

Ac. Palmítico (16:0) 0.48-0.87 Calcio 468

Ac. Palmotoléico (16:1, ω6) 0.04-0.08 Hierro 87.4

Ac. Esteárico (18:0) 0.03-0.04 Fósforo 961

Ac. Oléico (18:1, ω6) 0.19-0.34 Yodo 0.14

Ac. Linoléico (18:2, ω6) 0.21-0.23 Magnesio 319

Ac. Gamma linolénico (18:3, ω6) 0.33-0.77 Zinc 1.45

Grasas monoinsaturadas 0.26 Selenio 0.03

Colesterol < 0.1 Cobre 0.47

Carbohidratos totales (g) 17.8 Manganeso 3.26

Fibra dietética 7.7 Cromo <0.40

Azúcares 1.3 Potasio 1.66

Lactosa < 0.1 Sodium 641

Aminoácidos esenciales (mg) Fitonutrientes(mg)

Histidina 1000 Ficocianina 17.2%

Isoleucina 3500 Chlorophyll 1.2%

Leucina 5380 Superóxido dismutasa (SOD) 531000 IU

Lisina 2960 Carotenoides totales

(mean)b

504

Metionina 1170 β-caroteno (mean)b 211

Fenilalanina 2750 Zeaxantina 101 Treonina 2860 Triptófano 1090 Valina 3940 Aminoácidos no esenciales (mg) Alanina 4590 Arginina 4310 Ácido aspártico 5990 Cisteína 590 Ácido glutámico 9130 Glicina 3130 Prolina 2380 Serina 2760 Tirosina 2500

Ficobiliproteínas

Las ficobiliproteínas son macromoléculas componentes del aparato fotosintético de las cianobacterias, estructuras formadas por proteínas unidas covalentemente a las ficobilinas. Las ficobiliproteínas se dividen en tres grupos: ficoeritrina (PE), ficocianina (PC) y aloficocianina (AP). Estas moléculas están estructuradas en partículas llamadas ficobilisomas (Apt y Behrens, 1999).

La PC es un componente de importancia en las algas verde-azules, ya que puede constituir hasta un 15% de su peso seco (Jensen y cols., 2015). Algunas de las propiedades farmacológicas demostradas más destacables para la ficocianina son: actividad antioxidante, debida a la presencia de su grupo cromóforo la ficocianobilina. Estudios in

vitro han reportado a la PC como captadora de radicales peroxilo, hidroxilo, así como de

reaccionar con peroxinitrito y acido hipocloroso, reduciendo así el estrés oxidativo (Hirata

y cols., 1999; Jensen y cols., 2015). También se ha definido la actividad hepatoprotectora

en ratas; capacidad antinflamatoria en ratones, mediante la inhibición selectiva de la actividad de ciclooxigenasa-2 (COX-2). En animales con colitis inducida la ficocioanina redujo la actividad de mieloperoxidasa (MPO) y la correspondiente inflamación tisular dando por tanto, resultados positivos en el tratamiento de la colitis. La mejora en perfil lipídico y glucosa en sangre también son atribuibles en parte a esta ficobiliproteína (Jensen y cols., 2015).

Polifenoles

Se ha comprobado que los polifenoles actúan como captadores de radicales libres e induciendo proteínas moduladoras de la defensa antioxidante celular así como su expresión génica. En un estudio específico sobre la capacidad antioxidante de extractos de Arthrospira maxima se encontró que los compuestos fenólicos responsables de sus propiedades antioxidantes son ácidos orgánicos, incluyendo ácido caféico, clorogénico, quínico, salicílico, sinapico y trans-cinamico (Castro-Puyana y cols., 2013; Jensen y cols., 2015).

Exopolisacáridos (EPS)

Muchas cianobacterias, incluyendo Espirulina, poseen estructuras superficiales adicionales tales como vainas, cápsulas o mucílago disperso, formados principalmente de polisacáridos y que durante el crecimiento de las células en cultivos estacionarios son

liberados al medio provocando que éste se vuelva más viscoso. Estos polisacáridos solubles en el medio son fácilmente recuperables, por lo que se han sugerido diferentes aplicaciones en biomedicina y en la industria cosmética y de alimentos, como agentes emulsificantes, estabilizantes o espesantes (Chamorro y cols., 2002; Grewe y Pulz, 2012). Particularmente se ha aislado de Arthrospira el polisacárido sulfatado llamado Ca- SP, que inhibe la replicación del VIH, Herpes simplex, citomegalovirus humano, virus de la influenza A, paperas y sarampión (Chamorro y cols., 2002). También, desde 1992, los japoneses han producido continuamente los exopolisacáridos de esta cianobacteria como substitutos del agar-agar (Ramírez-Moreno y Olvera-Ramírez, 2006).

Lípidos

El contenido de lípidos presente en la Espirulina oscila entre un 6 y 13%, del cual la mitad son ácidos grasos. De los ácidos grasos presentes los que se encuentran en mayor proporción son los ácidos palmítico, γ-linolénico (GLA), linoleico y oleico, pero el que más importancia tiene es el GLA, un ácido graso insaturado, esencial, que rara vez está presente en la dieta diaria. La Espirulina es fuente alimentaria que contiene GLA en mayor concentración (Jensen y cols., 2015). Este ácido graso desempeña un papel importante en la modulación de la respuesta inflamatoria a través de un metabolismo oxidativo para producir eicosanoides precursores antiinflamatorios (p.e. prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos), reduce también en cierta medida la cantidad de colesterol en sangre (Jensen y cols., 2015; Sánchez y cols., 2003) por lo que representa una alternativa en el manejo de enfermedades cardiovasculares (ECV) y en el control de peso. También se han descrito efectos positivos en el Parkinson y la esclerosis múltiple, así como en el crecimiento celular y en la síntesis de la membrana celular (Gutiérrez-Salmeán y cols., 2015; Ramírez-Moreno y Olvera-Ramírez, 2006).

Proteínas, vitaminas y minerales

El alto contenido de proteínas de Espirulina (60-70% de peso seco) hace de ésta un alimento altamente nutritivo, además de que contiene aminoácidos esenciales y su aminograma es muy similar al de la yema de huevo, considerado el aminograma tipo o patrón por la FAO (Ahsan y cols., 2008; Gutiérrez-Salmeán y cols., 2015). A lo anterior se puede agregar que las proteínas presentes en esta cianobacteria son de fácil digestión y

metabolización, lo cual es de gran ayuda, por ejemplo, para el tratamiento de la desnutrición. Pero hay que tomar en cuenta que la espirulina no debe considerarse alimento-único debido, entre otros aspectos, al reducido contenido de hidratos de carbono; pero sí “suplemento-complemento” nutricional, el cuál puede complementar el aporte de nutrientes de cereales más comunes como el arroz, trigo o maíz. Ya que estos alimentos son limitantes en algunos aminoácidos, la espirulina incrementaría el valor proteico.

En cuanto a vitaminas se refiere, como lo muestra la tabla… la Espirulina es una fuente rica en ellas, sobre todo en provitamina A y vitamina B12, la primera importante en

la prevención de enfermedades oculares y la segunda de gran valor para el tratamiento de la anemia perniciosa (Sánchez y cols., 2003).

Por último, uno de los minerales al cual se le ha prestado más atención y que se encuentra en la Espirulina es el hierro, cuyo contenido es sustancialmente alto (580-1800 mg/kg) en comparación con los cereales (150-250 mg/kg) los cuales suelen considerarse buena fuente de este mineral. Además, al carecer de pericardio no hay presencia de fitatos/oxalatos que puedan “quelar” el hierro y disminuir su absorción, algo que si ocurre por ejemplo con las hortalizas, en particular como la espinaca (Gutiérrez-Salmeán y cols., 2015). El hierro de la Espirulina es de gran valor (ya que este se absorbe 60% más que el sulfato ferroso y otros complementos) en dietas vegetarianas, personas con pobre acceso a productos de origen animal o por ejemplo, en el tratamiento de la anemia ferropénica (Sánchez y cols., 2003).

El contenido de calcio y fósforo de Arthrospira es comparable al de la leche. La proporción relativa (Ca:P) de estos micronutrientes es compatible con la preservación de la salud de los huesos, ya que reduce el riesgo de descalcificación. Además como ya hemos comentado, las cianobacterias son plantas libres de oxalatos, no afectando a la absorción de Ca y por tanto a su disponibilidad (Craig y Mangels, 2009; Gutiérrez-Salmeán y cols., 2015).

1.5.2.4. EFECTOS FISIOLÓGICOS Y APLICACIONES TERAPÉUTICAS