Pigmentos fotoprotectores y antimicrobianos

Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha caracterizado la estructura molecular de los carotenoides, compuestos responsables de los colores amarillos, anaranjados o rojos presentes en los vegetales, que producen unos seres vivos unicelulares llamados arqueas. Los expertos las proponen como una alternativa eficaz para la extracción de estos compuestos e incorporarlos en productos alimenticios, cosméticos y farmacéuticos. 

Autoría: Remedios Valseca / Fundación Descubre


Huelva |
01 de junio de 2022

Para el resfriado, zumo de naranja. Para tomar el sol, zanahoria y tomate. Los beneficios de estos alimentos se conocen desde hace siglos, pero lo que no se supo hasta 1831 es que los causantes de estas cualidades se debían a unos compuestos a quienes su descubridor, Heinrich Wackenroder, nombró como carotenos. El nombre lo tomó del vegetal del que logró aislarlos, la zanahoria (Karotte, en alemán).

Pero desde que el químico y farmacéutico germano los bautizara, el mundo de los carotenoides ha avanzado en muchas direcciones. Desde el aislamiento de distintos tipos como el licopeno, la zeaxantina o la crocetina, hasta la búsqueda de nuevas fuentes que van más allá de los alimentos.

Los caroteniodes dan color a frutas y hortalizas como tomates y zanahorias. Foto: Pixabay.

Estos pigmentos que dan los colores anaranjados y rojos a vegetales, crustáceos o peces, como el salmón, tienen una gran capacidad antimicrobiana y antioxidante, por lo que son muy útiles para incorporarlos en productos alimenticios, cosméticos y farmacéuticos.

La industria y la ciencia se mueven conjuntamente para lograr nuevas opciones en la obtención de estos preciados extractos. En esta línea, un equipo de investigación de las universidades de Huelva, Alicante y Frères Mentouri Constantine de Argelia ha descubierto que hay unos seres vivos capaces de producir carotenoides hasta un 40% más eficaces ante la oxidación celular que la vitamina C y con un alto poder contra bacterias.

Se trata de las haloarqueas, unos microorganismos parecidos a las bacterias, pero que pertenecen al dominio de las Arqueas. Concretamente, los nombres de las tres protagonistas del estudio publicado por los investigadores en la revista Archives of Microbiology son Haloferax sp. ME16, Halogeometricum sp. ME3 y Haloarculasp. BT9. Son capaces de subsistir en ambientes extremos, como los lagos salinos de Argelia, donde fueron aisladas.

Una de las cuestiones planteadas en el estudio era conocer qué molécula es la que permite que la haloarchaea soporte condiciones extremas de temperatura, salinidad y radiación ultravioleta. “Investigamos los pigmentos de estas tres especies para profundizar en la producción de carotenoides destacando la bacterioruberina, que es el compuesto que le otorga el color rojizo característico a este tipo de arqueas”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Huelva Patricia Gómez Villegas, autora del artículo.

Un colorante fotoprotector

La bacterioruberina presenta muchas funciones biológicas en este tipo de arqueas. Actúa como un escudo, ya que refuerza la membrana celular, ya que refuerza la membrana celular regulando su fluidez, y como protector solar, al preservar a las células del daño en el ADN provocado por la radiación ultravioleta.

Kaouther Sahli y Patricia Gómez Villegas, autoras de este artículo.

Su estructura molecular hace que este tipo de carotenoide sea más efectivo que otros conocidos hasta el momento. Las técnicas comparativas con las que han realizado sus ensayos son las conocidas como DPPH y ABTS que evalúan la actividad antioxidante con dos tipos de compuestos. Con ellas han confirmado que la cepa Halogeometricum sp. ME3 presenta una capacidad un 40% mayor que la vitamina C.

Además, mediante el método de difusión de disco de agar, una técnica con la que se determina la sensibilidad de un agente microbiano frente a un antibiótico, los expertos confirmaron que la acción de los extractos de carotenoides de las arqueas son efectivos contra una colección de bacterias patógenas típicas de peces y humanos.

Los resultados obtenidos verificaron que los extractos de carotenoides de las tres cepas de haloarchaea inhibieron el crecimiento de todas las bacterias ensayadas, excepto Aeromonas salmonicida, que afecta a salmones de piscifactoría. Por tanto, los investigadores postulan su uso por su carácter antimicrobiano y por su capacidad antioxidante, aunque aún deben realizarse más trabajos para encapsular los carotenoides y estudiar su estabilidad para incorporarlos en productos farmacéuticos, alimentarios o cosméticos.

La bacteriorruberina es el compuesto que otorga el color rojizo característico a este tipo de arqueas.

Lo cierto es que no sabemos si en breve las abuelas recomendarán una cucharadita de haloarchaea ante un resfriado o untarán una suntuosa capa de crema de haloarchaea sobre las narices desconchadas de sus nietos y nietas mientras contemplan, tranquilas, cómo construyen castillos en la playa.

Más información en #CienciaDirecta: Descubren pigmentos antioxidantes y antibacterianos en un microorganismo hallado en lagos salinos de Argelia


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