Propiedades Nutritivas y Saludables de Algas Marinas y Su Potencialidad Como Ingrediente Funcional

7/22/2019 Propiedades Nutritivas y Saludables de Algas Marinas y Su Potencialidad Como Ingrediente Funcional

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INTRODUCCINLas algas son organismos auttrofos de estructura simple,

con escasa o nula diferenciacin celular y de tejidos complejospor lo que son talotas. Taxonmicamente se clasican entres grupos: Chlorophyta o clorotas, Phaeophyta o fetasy Rhodophyta o rodtas, que corresponden a algas verdes,pardas y rojas respectivamente ya que presentan pigmentosque predominan sobre los otros (1), tal como se aprecia enla tabla 1.

Rev Chil Nutr Vol. 39, N4, Diciembre 2012

Propiedades nutritivas y saludables de algas marinas ysu potencialidad como ingrediente funcional

Nutritional and health properties of seaweeds and itspotential as a functional ingredient

ABSTRACTMarine algae (seaweeds) have been consumed in Asia since an-cient times, while in Western countries the main use of seaweedshas been as sources of gelling and colloidal agents for food,pharmaceutical and cosmetic industry. Seaweed is a rich sourceof nutrients such as proteins, vitamins, minerals and dietaryfiber. Seaweed dietary fibers are particularly rich in the solublefractions. Compared to the terrestrial vegetables, seaweed is richin some health-promoting molecules and materials such as w-3fatty acids and bioactive molecules. The secondary metabolitessynthesized by seaweeds have shown antioxidant, antiinflam-matory, anticancer and antidiabetic activity. Therefore, seaweedscan be considered as very interesting natural sources containingnew compounds with numerous biological activities that couldbe used as functional ingredients in many industrial applicationssuch as functional food.Key words: Seaweeds, dietary fibre, polyphenols, pigments.

Vilma Quitral R.(1)Carla Morales G. (2)

Marcela Seplveda L.(2)Marco Schwartz M. (2)

(1) Departamento de Nutricin, Facultad de Medicina,

Universidad de Chile. Santiago, Chile(2) Departamento de Agroindustria, Facultad de Ciencias Agronmicas,

Universidad de Chile, Santiago, Chile

Dirigir la correspondencia a:

ProfesoraVilma Quitral R.Departamento de Nutricin

Facultad de MedicinaUniversidad de Chile

Av. Independencia 1027Santiago, ChileFono: 9786241

E-mail: [email protected]

Este trabajo fue recibido el 27 de Julio de 2012y aceptado para ser publicado el 10 de Diciembre de 2012.

Las algas pardas o Phaeophyta corresponden a un grupomuy grande de algas marinas, en que no se conoce an elnmero exacto de especies. Su pigmentacin vara de amarillopardo a pardo oscuro y produce gran cantidad de un mucusprotector. Dentro de este grupo de algas, las ms conocidasen nuestro pas son Macrocystis pyrifera (huiro), Lessonia ni-grescens (huiro negro), Durvillaea antarctica (cochayuyo). Lasalgas rojas o Rhodophyta son el segundo grupo ms grande dealgas y son las ms primitivas, las que se encuentran en diversos

TABLA 1

Clasicacin de algas y sus pigmentos (1)

Clasicacin Nombre comn Pigmentos Ejemplos

Clorophyta Algas verdes Clorolas a y b, Xantlas (lutena, violaxantina, Ulva spp., Codium spp. neoxantina y enteroxantina)

Phaeophyta Algas pardas Xantolas (fucoxantina y avoxantina) y Laminaria spp., Lessonia spp., Clorola a y c Sargassum spp., Durvillaea spp.

Rhodophyta Algas rojas Ficoeritrina, cobilina, clorolas a y d Gracilaria spp., Palmaria spp.,

Porphyra spp.
mailto:[email protected]:[email protected]


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medios. Las especies Gracilaria (pelillo), Porphyra (luche) yChondrus crispus (liqun) son algunos ejemplos. Algas verdeso Chlorophyta tienen menor presencia que las algas pardasy rojas. Su pigmentacin vara desde amarillo verdoso hastaverde oscuro. Ulva lactuca conocido como ulte o lechuga demar es la ms conocida (2).

Aproximadamente el 66% de las especies de algas cono-cidas se usan como alimento, siendo los pases asiticos los

mayores consumidores utilizando diversas formas culinarias;en cambio en pases occidentales se utilizan principalmentepara la extraccin de hidrocoloides como agar, carragenina yalginatos (3).

Japn y China son los mayores productores, cultivadoresy consumidores de algas en el mundo. El consumo de algasen Japn es de 8.5 g/da, segn datos de Korean NationalHealth and Nutrition Survey aunque puede llegar a ms de10 g/da (4, 5). Otros pases que consumen algas son Escocia,Chile, Filipinas, Malasia, Bali, Corea, Singapur y Sri Lanka (6).

Las algas son un recurso abundante, econmico y atrac-tivo para utilizar como ingrediente en alimentos. Aportannutrientes y compuestos bioactivos, adems de tener pro-

piedades tecnolgicas que hacen viable su incorporacin. Laconcentracin a utilizar debe ser correctamente controlada yaque la calidad sensorial no siempre se ve favorecida, por loque es un interesante desafo su inclusin en alimentos comoun ingrediente funcional.

1. Valor nutricional de algasDesde el punto de vista nutricional, las algas son bajas

en caloras, presentan alta concentracin de protenas, bradiettica, minerales y vitaminas (7-11). La tabla 2 presentadatos de la composicin qumica de distintas algas.

En general, las protenas de algas son ricas en glicina,arginina, alanina y cido glutmico; contienen aminocidosesenciales en niveles comparables a los que indica FAO/OMS

como requerimientos, sus aminocidos limitantes son lisinay cistina (3, 6).

En las algas rojas, se encuentra el aminocido libre taurina,que est presente en la mayora de los tejidos. Taurina parti-cipa en muchos procesos siolgicos como osmoregulacin,inmunomodulacin, estabilizacin de membrana, tiene un rolmuy importante en el desarrollo ocular y del sistema nervioso(12-16). Este aminocido libre es necesario en mayor cantidaddurante la infancia que durante la adultez. La fuente principales la leche materna durante los primeros meses de vida, porlo que se propone forticar frmulas infantiles, debido a quela leche de vaca contiene menores concentraciones de taurinaque la leche humana (17-19). Los alimentos de origen marino

son una mejor fuente de taurina que los alimentos terrestres(16). El aminocido fosfoserina se encuentra en alta concen-tracin en las algas pardas (20).

Las algas son excelente fuente de vitaminas A, B1, B12,C, D y E, riboavina, niacina, cido pantotnico y acidoflico (6).

El contenido en minerales en algas es alto, sobre un 36%de peso seco, dentro de los macrominerales se incluyen sodio,calcio, potasio, cloro, sulfuro y fsforo. Una porcin de Ulvalactuca aporta aproximadamente 257 mg de calcio, similar alaporte de queso (21, 22). En los microminerales se incluyenel yodo, hierro, zinc, cobre, selenio, molibdeno, or, man-ganeso, boro, nquel y cobalto. Las algas son fuente primariade yodo, llegando a aportar el requerimiento diario de yodo(150 g/da) (3).

Las algas presentan una relacin Na/K baja, del ordende 0.14-0.16, lo que contribuye a disminuir la incidenciade hipertensin, de tal manera que el consumo de algaspuede contribuir a balancear la alta relacin Na/K de la dietahabitual (21, 23).

El contenido de lpidos en las algas es bajo (1 a 5% b.s.),

siendo los lpidos neutros y glicolpidos los ms abundantes.La proporcin de cidos grasos esenciales en algas es mayorque en plantas terrestres, adems sintetizan gran cantidadde cidos grasos poliinsaturados de cadena larga, en los quedestaca el cido eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico(DHA) que pertenecen a la familia de cidos grasos -3. Elconsumo de estos cidos grasos se relaciona con disminu-cin del riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares,particularmente enfermedad coronaria. El efecto biolgico deEPA y DHA es muy extenso y variado, involucra lipoprote-nas, presin sangunea, funcin cardaca, funcin endotelial,reactividad vascular y siologa cardaca, as como un efectoantiinamatorio y antiplaquetario (24, 25). Tienen efecto enla disminucin del riesgo de enfermedades cardiovasculares

(26), disminuyen los niveles de triglicridos (27), son nece-sarios durante el embarazo y lactancia para el desarrollo delsistema nerviosos central y retina del infante, adems se hacomprobado que su consumo tiene efectos positivos contrala depresin postparto y la depresin bipolar (28). La relacinde cidos grasos -6:-3 es muy baja en las algas, lo que esmuy benecioso, ya que relaciones entre 1 y 4 son ptimas(29). La tabla 3 presenta la proporcin de EPA y DHA en algasy la relacin -6:-3.

En general las algas rojas poseen altos contenidos deEPA, cido palmtico, oleico y araquidnico, en comparacincon las algas pardas, que contienen elevadas concentracionesde cido oleico, linoleico y -linolnico, pero bajas de EPA.

TABLA 2

Composicin qumica de algas (g/100 g base seca)

Alga Protenas Lpidos Cenizas Fibra diettica total Ref.

Grateloupia turuturu 22.9 2.0 2.6 0.1 18.5 0.6 60.4 2.3 71 Ulva clathrata 20.1 0.1 2.2 0.1 27.5 0.2 40.6 72 Ulva lactuca 27.2 1.1 0.3 0.0 11.0 0.1 60.5 33 Ulva lactuca 8.46 0.01 7 87 0.10 19.59 0.51 54.90 0.95 73 Durvillaea antarctica (tallo) 11.6 0.9 4.3 0.6 25.7 2.5 - 33 Laminaria saccharina 25.70 0.11 0.79 0.07 34.78 0.08 - 74

Hizikia fusiforme 10.9 1.0 1.4 0.1 - 62.3 0.7 20

Propiedades nutritivas y saludables de algas marinas y su potencialidad como ingrediente funcional


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Las algas verdes poseen en mayor cantidad cido linoleico y-linolnico, palmtico, oleico y DHA (30, 31).

Las algas contienen una alta concentracin de hidratos decarbono como polisacridos estructurales, de almacenamientoy funcionales, con valores de 20 a 70%. La proporcin debra diettica es considerable, puede variar de 36 a 60% desu materia seca (32) siendo muy alta la bra diettica soluble(aproximadamente 55-70%) en comparacin con vegetalesterrestres (3). Por lo tanto las algas no son una buena fuentede hidratos de carbono en trminos de biodisponibilidad.

Dawczynski et al. (20) no encontraron diferencias signi-cativas en el contenido de bra diettica entre algas rojasy pardas, con valores promedio de 48.6 y 43.8 g/100g res -pectivamente. Ortiz et al. (33) compararon el contenido debra diettica de algas Ulva lactuca y Durvillaea antarcticaextradas en Chile, conocidas como ulte y cochayuyo res-pectivamente, con valores de frutas y hortalizas, encontrandomayor el contenido de bra diettica en las algas.

La tabla 4 presenta los valores de bra diettica dediferentes algas; el promedio calculado para bra soluble es24.5 g/100g y para bra insoluble es 21.8 g/100g; en frutas

el promedio es 4.6 g/100g y 10.2 g/100g, mientras que enverduras es 8.9 g/100g y 19.5 g/100g para bra soluble e inso-luble respectivamente (34, 35). Las algas tienen alta proporcinde bra soluble (7, 36), que se caracteriza por su capacidadde aumentar la viscosidad, reducir la respuesta glicmica y elcolesterol en el plasma (37). La relacin F. Soluble/F. Insoluble(S/I) es mayor en algas que en vegetales terrestres.

2. Compuestos bioactivos presentes en algasAparte de sus componentes nutritivos, las algas contienen

compuestos bioactivos de alta capacidad antioxidante, comocarotenoides y polifenoles (33, 38- 42). Se han investigadolos pigmentos naturales de las algas encontrando actividadantioxidante, anticancergena, antiinamatoria (basado prin-cipalmente sobre la modulacin de funcin de macrfagos),entre otras (43). La tabla 5 presenta concentracin de caro-tenoides y tocoles en algas.

Dentro de los pigmentos naturales de algas se destacala fucoxantina, carotenoide que incluye un enlace alnico y5,6-monoepoxido en su molcula (gura 1). Se encuentradisponible en diferentes especies de algas pardas. La absorcinde fucoxantina por el organismo depende de diversos factorescomo cantidad y tipo de lpidos consumidos, la estabilidad dela matriz en la que se encuentra unida la fucoxantina y factoresadicionales como bra diettica, adems de otros que no seencuentran totalmente dilucidados (44).

Diversos autores han demostrado que la fucoxantina dediferentes tipos de algas tiene un efecto antioxidante, anti-cancergeno, antiinamatorio, antiobesidad, neuroprotector,

fotoprotector y preventivo de osteoporosis (45-50).Fucoxantina y fucoxantinol aislados de algas inhiben ladiferenciacin de preadipocitos 3T3-L1 en adipocitos (51). Losestudios cientcos apoyan la hiptesis de que otros carote-noides con grupo alnico y grupo hidroxilo adicional tienenun efecto en la supresin de la diferenciacin de adipocitos(43). Estudios realizados en un modelo animal diabtico/obeso

TABLA 3

Contenido de lpidos, EPA , DHA y relacin -6:-3 en algas

Alga Lpidos g/100 g EPA (%) DHA (%) Relacin -6:-3 Ref.

Ulva lactuca 0.3 0.0 1.01 0.01 0.8 0.01 1.31 33 Durvillaea Antarctica (hojas) 0.8 0.1 4.95 0.11 1.66 0.02 2.0 33 Codium fragile 1.5 0.0 2.10 0.00 - 0.32 11 Gracilaria chilensis 1.3 0.0 1.30 0.01 - 3.42 11 Macrocystis pyrifera 0.7 0.1 0.47 0.01 - 7.42 11 Porphyra sp. (China) - 10.4 7.46 No detectable 1.8 20 Undaria pinnatia - 13.2 0.66 No detectable 0.5 20 Laminaria sp. - 16.2 8.9 No detectable 1.3 20 Ulva lactuca 1.27 0.11 0.87 0.16 2.15 0.44 3.0 31

TABLA 4

Contenido de bra diettica y relacin F.S./F.I. en algas

Alga Fibra diettica Fibra diettica Relacin Ref. soluble g/100 g insoluble g/100 g F.S./F.I.

Grateloupia turuturu 48.1 1.0 12.3 1.2 3.9 71 Ulva clathrata 21.9 0.9 18.7 2.1 1.2 72 Ulva lactuca 27.2 1.2 33.3 0.3 0.8 33 Ulva lactuca 20.53 0.28 34.37 0.67 0.6 73 Durvillaea antarctica (hojas) 27.7 1.2 43.7 0.3 0.6 33 Durvillaea antarctica (tallo) 24.2 2.5 32.2 0.7 0.8 33 Himanthalia elongate 23.63 0.48 13.51 0.45 1.7 74

Laminaria saccharina 17.12 0.84 13.11 0.56 1.3 74

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que se asemeja al sndrome metablico humano, se comprobque fucoxantina de algas pardas atenu la ganancia de peso detejido adiposo blanco, disminuy la concentracin de glucosaen la sangre y la insulina en el plasma (52).

Las algas tambin contienen polifenoles, compuestosbioactivos con alta capacidad antioxidante y tambin conactividad biolgica especca que afecta la expresin de genes(53, 54). Existe gran inters cientco por las propiedades de

los polifenoles en la prevencin de enfermedades relacionadascon el envejecimiento, enfermedades cardiovasculares y cn-cer (55, 56). Las algas pardas contienen concentraciones msaltas de polifenoles que algas rojas y verdes. La pared celularde las algas presenta una complejidad estructural y rigidez,est compuesta de una mezcla de polisacridos ramicadosy azufrados que se encuentran asociados con protenas yiones, como calcio y potasio (42), lo que constituye el mayorobstculo para la eciente extraccin de los constituyentesbioactivos intracelulares (57), para la determinacin de poli-fenoles se debe recurrir a ensayos con diferentes solventes ytratamiento enzimtico para una eciente extraccin (42, 58,59). La tabla 6 presenta la concentracin de polifenoles en

algas y en extractos de diversas algas.Algas como ingredientes en alimentos

Conociendo los benecios asociados al consumo de algas,stas pueden ser usadas como un importante componente de

la dieta; adems de los benecios nutricionales y saludables,las algas poseen caractersticas tecnolgicas que les permitenser incorporadas en alimentos, un ejemplo de ello son losproductos crnicos en base a emulsiones (60- 65).

La incorporacin de algas en productos crnicos presentamuchos benecios, por un lado, el sistema alga-carne poseeprotenas de calidad, adems las algas aportan compuestosantioxidantes, los cuales pueden mejorar la estabilidad oxida-tiva durante el almacenamiento del alimento (60). Debido a sucomposicin, las algas tienen inuencia en las propiedades delsistema gel/emulsin de la carne, favoreciendo la formacinde estructuras ms rmes y masticables, con mayor capacidadde retencin de agua y grasa (66).

Lopez-Lpez et al. (61) demostraron que la incorporacinde algas en hamburguesas permite aumentar el contenido debra diettica y minerales como el calcio, y adems mantenercantidades normales de sodio y una baja proporcin de sodio/potasio. Lpez-Lpez et al. (67), elaboraron hamburguesas conla incorporacin de Undaria pinnatda (alga parda conocidacomo wakame) y bajo contenido de sal. Se obtuvieron me-nores prdidas de peso durante la descongelacin, coccin y

almacenamiento, relacionndose este comportamiento conel aporte de bra diettica proveniente del alga ya que seforman estructuras ms rmes, donde adems se logra mejorarlas propiedades emulsicantes, capacidad de retencin deagua y materia grasa (66, 68). Las hamburguesas elaboradas

TABLA 5

Contenido de carotenoides y tocoles en algas

Alga Carotenos Xantlas -caroteno Tocoles Ref. mg/kg b.s. mg/kg b.s. mg/kg b.s. mg/kg lpido

Ulva clathrata 169.4 1.3 10.2 5.2 - - 72 Ulva lactuca - - - 1071.4 9.2 33 Durvillaea Antarctica (hojas) - - - 1112.9 8.2 33 Durvillaea Antarctica (tallo) - - - 266.9 10.2 33 Codium fragile - - 197.9 1.8 1617.6 10.3 11 Gracilaria chilensis - - 113.7 1.3 391.9 9.7 11 Macrocystis pyrifera - - 17.4 1.0 1457.2 11.4 11

FIGURA 1

Estructura de fucoxantina



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con adicin de wakame presentaron textura ms suave,mejorando la consistencia de la emulsin al modicar laspropiedades reolgicas de la fase continua de sta; por otraparte las algas pardas presentan propiedades gelicantesdebido a la presencia de iones de calcio y alginatos. No seobtuvo el mismo efecto con la incorporacin de Himanthaliaelongata (alga parda conocida como espagueti de mar) en sal-chichas bajas en sodio, se produjo reduccin de la jugosidad,adems se alter el sabor, lo que redujo la aceptabilidad engeneral (60, 67). Jimnez-Colmenero et al. (62) incorporaronHimanthalia elongata en salchichas, las que fueron evaluadassensorialmente con una escala no estructurada de 9 puntos,en la aceptabilidad de textura no existieron diferencias signi-cativas entre la salchicha control (sin alga) y la con alga. Enla aceptabilidad general, las salchichas con algas tuvieron unapuntuacin de 4.13 y 4.10 (con mayor y menor contenido demateria grasa respectivamente) y la salchicha control tuvo unapuntuacin signicativamente ms alta. Choi et al., (65) reem-plazaron parcialmente la materia grasa en hamburguesas porLaminaria japonica (conocida como kombu), lo que provocmayor elasticidad que la muestra control que contena 20% de

materia grasa. La evaluacin sensorial, realizada con una escaladescriptiva de 10 puntos, demostr que la incorporacin dealga en concentraciones de 1 y 3% no variaba el avor res-pecto a la muestra control, con puntuaciones de 8.1, 8.3 y 8.4respectivamente. La calidad general mejor signicativamentecon la incorporacin de 1 y 3% de alga. Las hamburguesas con5% de alga presentaron menor puntuacin en las caractersticassensoriales. La incorporacin de algas en productos crnicospermite mejorar la masticabilidad, reduciendo la elasticidady cohesividad (66).

Las algas tambin se pueden incorporar en pastas conbuenos resultados. Prabhasankar et al. (69) desarrollaronpastas con 1, 2.5 y 5% de Sargassum marginatum, un algaparda de la India. La incorporacin del alga mejor el com-

portamiento del gluten, sin embargo no hubo efecto sobre laspropiedades antioxidantes de la pasta como se esperaba. Laincorporacin de Undaria pinnatda o wakame en semolinapara la preparacin de pastas dio muy buenos resultados. Seprodujo un aumento en el contenido de protenas, materiagrasa y bra diettica, adems de fucoxantina y fucosterol enlas pastas elaboradas con wakame como ingrediente. Se puedellegar hasta niveles de 10% de incorporacin del alga, ya quese logra alta aceptabilidad en anlisis sensorial, sin embargo laincorporacin de 20 o 30% de alga disminuye la aceptabilidad,

afectando el sabor, apariencia y sensacin bucal (70).

CONCLUSINLa calidad nutritiva de algas marinas junto al alto conte-

nido de compuestos bioactivos con efecto saludable, son dosrazones importantes para aumentar su consumo. Adems,las algas poseen propiedades tecnolgicas propias de estruc-turas proteicas lo que permite su incorporacin en alimentoscrnicos y en pastas, manteniendo o mejorando su calidadsensorial, nutritiva y saludable.

RESUMENLas algas marinas se han consumido en Asia desde tiem-

pos remotos, mientras que en pases occidentales su principalaplicacin ha sido como agente gelicante y coloide para laindustria de alimentos, farmacutica y cosmtica. Las algas sonbuena fuente de nutrientes como protenas, vitaminas, mine-rales y bra diettica, al respecto, la bra diettica de algases particularmente rica en fraccin soluble. Si se comparanlas algas con vegetales terrestres, se encuentran ms compo-nentes beneciosos para la salud, como cidos grasos -3 y

molculas bioactivas. Las algas sintetizan diversos metabolitossecundarios que presentan actividad antioxidante, antiinama-toria, anticancergena y antidiabtica. Por lo tanto, las algas sepueden considerar una fuente natural de gran inters ya quecontienen compuestos con numerosas actividades biolgicasy pueden ser usadas como ingrediente funcional en muchasaplicaciones industriales como en alimentos funcionales.

Palabras clave: algas, bra diettica, polifenoles, pig-mentos.

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TABLA 6

Contenido de polifenoles totals en algas y extractos de algas

Alga Polifenoles totales (mg AGE/100 g) Ref.

Stypocaulon scoparium (extracto acuoso) 328.7 2.87 (mg AGE/100 g alga seca) 58 Stypocaulon scoparium (extracto metanlico) 255.2 1.59 (mg AGE/100 g alga seca) 58 Ulva lactuca 2.86 0.04 (mg AGE/100 g alga seca) 75 Alaria esculenta 2.80 0.05 (mg AGE/100 g alga seca) 75 Turbinaria conoides (extracto metanlico) 1.231 0.173 (mg AGE/g alga) 59 Turbinaria conoides (extracto en ter etlico) 1.190 0.006 (mg AGE/g alga) 59 Sargassum marginatum (extracto acuoso) 0.29 (mg AGE/100 g alga seca) 38 Turbinara conoides (extracto acuoso) 0.86 (mg AGE/100 g alga seca) 38 Gracilaria birdiae (extracto etanlico) 1.13 0.03 (mg AGE/100 g extracto) 40

Gracilaria birdiae (extracto metanlico) 1.06 0.07 (mg AGE/100 g extracto) 40

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Propiedades Nutritivas y Saludables de Algas Marinas y Su Potencialidad Como Ingrediente Funcional

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