Andrea Gomez-Zavaglia
1 Centrul de Cercetare și Dezvoltare în Criotehnologie Alimentară (CIDCA), CCT-CONICET La Plata, Calle 47 y 116, La Plata, Buenos Aires 1900, Argentina
Miguel A. Prieto Lage
2 Grupul de nutriție și bromatologie, Departamentul de chimie analitică și alimentară, Facultatea de Științe, Universitatea Vigo - Campus Ourense, E32004 Ourense, Spania
Cecilia Jimenez-Lopez
2 Grupul de nutriție și bromatologie, Departamentul de chimie analitică și alimentară, Facultatea de Științe, Universitatea Vigo - Campus Ourense, E32004 Ourense, Spania
Juan C. Mejuto
3 Departamentul de chimie fizică, Facultatea de Științe, Universitatea din Vigo - Campusul Ourense, E32004 Ourense, Spania
Iisus Simal-Gandara
2 Grupul de nutriție și bromatologie, Departamentul de chimie analitică și alimentară, Facultatea de Științe, Universitatea Vigo - Campus Ourense, E32004 Ourense, Spania
Abstract
1. Clasificarea macroalgelor
Trăim pe o planetă din care
72% din suprafață este apă. Întrucât toate elementele necesare vieții se găsesc în apa de mare, fiecare formă de viață a apărut din acea matrice originală imensă. Aceste elemente și multe altele, întrucât toate elementele tabelului periodic sunt în mare, au avantajul de a fi prezente în cantități care sunt în general stabile și constante de-a lungul suprafeței marine, contrar a ceea ce se întâmplă pe pământ [1]. Cu toate acestea, urme ale originilor noastre marine pot fi găsite și pe pământ, deoarece există asemănări între compoziția și unele proprietăți ale mării și cele ale fluidelor biologice [2,3,4].
Oceanele conțin și dau viață aproximativ 500.000 de specii, ceea ce înseamnă că aproape trei sferturi din toate speciile cunoscute locuiesc în apa de mare. Printre acestea se numără algele care, deși marea majoritate locuiesc în apa sărată, pot supraviețui și în apa dulce. Acestea sunt ființe vii foarte deosebite, cărora li se datorează dezvoltarea vieții pe planeta noastră, deoarece algele au fost pionierii fotosintezei, datorită evoluției funcției clorofilei în urmă cu 3200 de milioane de ani [1,5]. Fotosinteza a început probabil în unele microorganisme procariote albastre-verzi care erau considerate anterior alge și care aparțin în prezent cianobacteriilor Phylum, care este inclusă în Regatul Monera [6].
Au fost descrise mai mult de 30.000 de specii de alge, iar studiul lor științific se numește ficologie. Conform definiției actuale a algelor, soiul albastru-verzui nu este considerat algă, deoarece sunt organisme procariote și doar organismele eucariote aparțin acestei categorii (fie unicelulare, cum ar fi fitoplanctonul microalgelor, fie multicelulare, cum ar fi macroalge) [3 ]. Clasificarea taxonomică a algelor este complexă datorită numărului de soiuri existente și numeroaselor criterii de clasificare aplicabile. Acestea sunt o grupare polifiletică, ceea ce înseamnă că aparțin unor grupuri de rude diferite. Prin urmare, clasificarea nu este bine definită și poate varia în funcție de autori, dar acestea sunt în prezent incluse în regatul Protista, cu unele excepții ale macroalgelor aparținând în regatul Plantae [7,8].
Microalgele, microorganisme Protista care sunt clasificate ca fitoplancton, sunt importante în natură deoarece reprezintă primul nivel trofic din lanțul trofic, servind drept nutrienți pentru mii de specii marine. Ele sunt, de asemenea, esențiale în funcția de clorofilă, deoarece sunt producători primari, fiind responsabili de 30% -50% din oxigenul conținut în atmosferă [4].
Macroalge sunt, de asemenea, un grup foarte variat, cu dimensiuni variind de la câțiva centimetri până la exemplare care pot atinge 100 m lungime. Au fost descrise aproximativ 15.000 de specii din acest grup [9]. Sunt, de asemenea, ființe autotrofe și fotosintetice, astfel încât habitatul lor este limitat la o anumită adâncime, care este de obicei de maximum 60 m, întotdeauna în zona intertidală, iar creșterea sa este de obicei verticală, căutând lumina soarelui [10,11]. Diferențele dintre ele și plantele terestre sunt că nu prezintă țesuturi conductoare, ci mai degrabă absorb substanțele nutritive pe întreaga suprafață. De asemenea, le lipsește rădăcinile, deși unele prezintă rizoizi sau discuri bazale care le permit să adere la roci ca metodă de reținere, dar nu să se hrănească. Formează pajiști mari subacvatice și sunt generatoare de ecosisteme în care se acumulează și coexistă multe specii diferite de bacterii, corali, moluște, pești și alte creaturi marine [7,12,13,14].
O mare parte din literatură este de acord că macroalgele pot fi împărțite în 3 grupuri mari: Chlorophytas, cunoscute în mod obișnuit ca alge verzi, Rhodophytas sau algele roșii, ambele incluse în regatul Plantae; și Ochrophytas, majoritatea clasificate în clasa Phaeophyceae. Acestea sunt, de asemenea, numite alge brune și aparțin regatului Protista, precum și regatului microalgelor. Clasificarea acestui macrogrup de alge s-a făcut luând în considerare pigmentul care îl compune și prin care reușește să efectueze fotosinteza pentru a efectua hrănirea autotrofă [13]. Există autori care includ unele macroalge verzi într-un alt grup diferențiat și la un nivel taxonomic echivalent cu Chlorophytas, care sunt responsabili pentru viața care se extinde dincolo de oceane și sunt un precursor al plantelor terestre [15]. Tabelul 1 rezumă filogenia acestor patru grupuri mari de macroalge. Diferențele menționate între pigmenții algelor sunt colectate în Tabelul 2 .
tabelul 1
Rezumat filogenetic al celor mai frecvente macroalge.
| Cromist | Ochrophyta | Phaeophyceae | Ascoseirale; Desmarestiales; Discosporangiales; Dictyotales Ectocarpale; Fucales; Laminariales; Nemodermatales Ralfsiales. |
| Plantae | Charophyta | Charophyceae; Chlorokybophyceae; Coleochaetophyceae; Klebsormidiophyceae; Mesostigmatophyceae; Zygnematophyceae. | |
| Clorofite | Ulvophyceae | Briopsidale; Cladophorales; Dasycladales; Oltmannsiellopsidaes; Trentepohliales; Ulotrichales; Ulvales | |
| Rhodophyta | Bangiophyceae; Compsopogonophyceae; Florideophyceae; Porphyridiophyceae; Rhodellophyceae; Stylonematophyceae. |
masa 2
Conținutul de pigmenți din cele 3 grupuri comune de macroalge. Pigmenții îndrăzneți îi reprezintă pe cei predominanți în fiecare grup.
| Clorofile | Clorofila a și b și derivații | Clorofilele b și c și derivații | Clorofilele a și d și derivații | [16] |
| Carotenoizi | β-caroten, xantofile | Fucoxantină și xantofile, β-caroten | Xantofile | [13,16,17] |
| Ficobiliproteine | - | - | Ficoeritrina și ficocianina | [13.16] |
| Exemplu | Halimeda sp | Fucus serratus | Palmaria palmata |
2. Potențialul algelor marine invazive
Datorită globalizării în creștere, precum și a schimbărilor climatice, sosirea algelor invazive în zonele de coastă din diferite regiuni devine tot mai frecventă. Cu toate acestea, acestea nu sunt singurele cauze ale proliferării crescute a acestor specii marine non-indigene. Trebuie luate în considerare și alte cauze, precum cele legate de industria marină (acvacultură, pescuit și turism marin) [18,19,20]. De aceea, biodiversitatea marină este grav amenințată de invaziile de macroalge. De fapt, macroalgele reprezintă între 10% și 40% din numărul total de specii introduse în ecosistemul marin [21].
Aceste alge nu numai că provoacă o problemă de mediu prin deplasarea altor specii native, provocând pierderea biodiversității, deteriorarea structurii și funcției ecosistemului nativ și omogenizarea peisajului, ci și pierderi în sectorul pescuitului, recreativului și multe alte sectoare industriale legate de mediul acvatic. Cu toate acestea, această abundență poate prezenta și oportunități. Prin urmare, este de mare interes să găsim posibile aplicații care să dea valoare adăugată acestor alge. Mai mult, majoritatea alimentelor pe care le consumă oamenii în lumea modernă provin dintr-un număr mic de animale domestice și plante crescute și cultivate pe scară largă, majoritatea fiind introduse voluntar de oameni. Una dintre aceste aplicații ar putea fi obținerea de compuși de origine naturală.
Deoarece algele invazive reprezintă o amenințare serioasă în zonele de coastă, interesul de a dezvolta protocoale pentru controlul acestor specii exogene este în plină expansiune, deși în paralel, cercetătorii încearcă, de asemenea, să dezvolte strategii care să le permită să fie utilizate ca sursă naturală de metaboliți secundari . Una dintre măsurile propuse este eradicarea speciei, care este o soluție promițătoare pentru zonele declarate protejate, precum zonele marine protejate. În acest sens, producția enormă de biomasă de către acest tip de alge poate deveni un beneficiu, deoarece oferă posibilitatea reciclării sau reutilizării în momentul eradicării. În orice caz, ar trebui să se țină seama de faptul că studiile de control al impactului nu ne permit întotdeauna să ajungem la o concluzie exactă cu privire la impactul anumitor alge invazive, deoarece aceste studii sunt concepute în principal cu intenția de a evalua impacturile antropice, când o evaluare a impactului de control înainte și după invazie ar fi mai precisă [22].
Laminaria sp. (algele brune) prezintă o mare adaptabilitate și mutare datorită gametofitelor lor, formate din smocuri filamentoase de aproximativ 1 sau 2 cm. Aceste structuri reproductive pot fi considerate ca „stocuri de semințe”, astfel încât prezența lor este extrem de importantă atunci când colonizează o anumită zonă, la fel ca, de exemplu, specia Undaria sp. [27]. În ceea ce privește interacțiunile dintre speciile invazive în sine, informațiile sunt rare, deci este o zonă încă de explorat care privește întregul glob, deoarece algele invazive nu sunt guvernate de frontierele naționale.
Multe dintre aceste alge conțin compuși bioactivi care ar putea fi luați în considerare pentru o gamă largă de aplicații comerciale, cum ar fi nutriția și cele farmaceutice. În acest sens, algele invazive prezintă avantaje mari deoarece, potrivit unor autori [20], algele invazive prezintă rate de creștere rapide și acumulare de biomasă, niveluri ridicate de repelență față de erbivore și adesea niveluri scăzute de epifitism. Mai mult, potrivit acestor autori, costul redus al creșterii algelor, împreună cu rezultate economice bune și cererea mare de produse obținute din alge, a condus la introducerea intenționată a algelor potențial invazive în țările cu salarii mici.
3. Acvacultura algelor
4. Aplicații industriale actuale ale algelor marine
Aplicațiile industriale actuale ale algelor marine sunt importante, deoarece în zilele noastre consumatorii caută produse cu o origine naturală. Aceasta este o nouă utilizare a algelor, care este foarte solicitată. O scurtă revizuire bibliografică generală ne-a permis să definim principalele activități biologice (antioxidant, antibacterian, antiinflamator, antifungic/antiprotozoal, antiviral, citotoxicitate/antiproliferativ, adipogeneză, protecție MAA/UV, metaloproteinaze matrice și fluiditate sanguină) ale algelor (rezumate următorul în Tabelul 3).
- Structura de antrenament a powerlifter-urilor în ceea ce privește ritmurile biologice și funcționalul operațional
- Avertisment asupra produsului de slăbire cu ingrediente de droguri interzise (cu fotografie)
- Trim Fast Keto Recenzii, ingrediente; Shark Tank - Australia Canada Irlanda
- Wing Yoga Swing Review - Zona de yoga aeriană cu hamaca de cea mai bună valoare
- Cei 10 pași de chirurgie bariatrică pentru pierderea în greutate pe termen lung - Sursa de chirurgie bariatrică