50020070536. Los colores de la BiotecnologA�a

En una primera aproximaciA?n, la biotecnologA�a azul se puede definir como el uso de organismos marinos completos, sus cA�lulas o molA�culas para proveer soluciones de utilidad para la sociedad. Como vemos, dicha definiciA?n define la biotecnologA�a azul en funciA?n del origen de los organismos o de las partes de los mismos que se emplean en la producciA?n de soluciones.

En un intento de incidir en el uso final, se han elaborado definiciones alternativas de la biotecnologA�a azul como la siguiente: BiotecnologA�a con organismos marinos, nutriciA?n en acuicultura, sanidad de animales marinos y peces, productos naturales de origen marino (incluyendo fA?rmacos), biofilms, biorremediaciA?n, ecologA�a marina y bio-oceanografA�a y otros productos marinos (por ejemplo, enzimas).

En sA�ntesis, la biotecnologA�a azul se ocupa de los nuevos productos que se pueden obtener de la explotaciA?n de la biodiversidad marina. El 80% de los seres vivos del mundo se encuentran en ecosistemas acuA?ticos que reA?nen por tanto, gran parte de la biodiversidad del planeta.

Asimismo, los organismos marinos concentran un nA?mero muy elevado de compuestos quA�micos diferentes, algunos de los cuales son novedosos para la ciencia. Toda esta biodiversidad y diversidad quA�mica conducirA? al desarrollo de nuevos productos en A?reas de aplicaciA?n diversas.

((a�?La biotecnologA�a azul se ocupa de los nuevos productos que se pueden obtener de la explotaciA?n de la biodiversidad marinaa�?))

Por tanto, el rango de sectores en los que incide la biotecnologA�a azul y las aplicaciones potenciales de la biotecnologA�a azul son muy amplios. De hecho, la biotecnologA�a marina puede contribuir en sectores muy diversos como los descritos en la Tabla 1.

En la actualidad, los productos de origen marino son de uso habitual en varios sectores. A continuaciA?n se describirA?n los usos mA?s habituales en diferentes sectores productivos:

Materias primas de origen marino

Los productos de origen marino estA?n introducidos en muchos sectores industriales entre los que cabe destacar el sector alimentario, sanitario y la agricultura. Los tres principales grupos de productos son las algas y sus derivados, la quitina y el quitosano procedente del caparazA?n de los crustA?ceos, y las vitaminas, colorantes y lA�pidos derivados de microalgas.

Las algas marinas son la fuente de la que se extraen tres hidrocoloides muy importantes que se emplean en varios sectores como el agar, los alginatos y el carragenano.

En segundo lugar, la quitina y el quitosano se emplean habitualmente en sanidad en cicatrizaciA?n de heridas, en elaboraciA?n de alimentos, para envoltorios de uso alimentario, para la floculaciA?n de impurezas en lA�quidos y en agricultura como acondicionadores de suelos.

En A?ltimo lugar, las microalgas son una fuente de productos de interA�s como los surfactantes, betacarotenoides y A?cidos grasos poliinsaturados.

Alimentos, aditivos alimentarios, nutracA�uticos y suplementos nutricionales

Los productos de origen marino son ampliamente utilizados en el sector alimentario desde hace tiempo. En concreto, el agar, los alginatos y el carragenano, mencionados en el punto anterior, se emplean como agentes gelificantes en productos lA?cteos y alimentos preparados.

((a�?El 80% de los seres vivos del mundo se encuentran en ecosistemas acuA?ticos y los organismos marinos concentran un nA?mero muy elevado de compuestos quA�micos diferentes, algunos de los cuales son novedosos para la cienciaa�?))

Los alimentos funcionales constituyen una categorA�a de productos en crecimiento y en ocasiones incorporan productos de origen marino como A?cidos grasos poliinsaturados, y productos concentrados procedentes de animales o plantas acuA?ticas. En el campo de los alimentos bajos en calorA�as y grasas, los productos de origen marino pueden jugar un papel importante debido al poder saciante y bajo contenido calA?rico.

Productos cosmA�ticos

Las algas marinas proporcionan varios ingredientes que se emplean en la formulaciA?n de productos cosmA�ticos como encapsuladores de principios activos, antioxidantes e ingredientes cosmA�ticos bioactivos. En concreto, los protectores solares y los agentes reparadores son A?reas de interA�s creciente para la industria cosmA�tica que estA? buscando compuestos con dichas actividades en el mar.

Productos farmacA�uticos

Gran parte de los fA?rmacos disponibles son productos naturales o compuestos derivados de sustancias naturales (anA?logos sintA�ticos o semisintA�ticos). Debido a la gran biodiversidad y diversidad quA�mica de los ocA�anos, los compuestos de origen marino constituyen una fuente interesante de compuestos bioactivos.

De hecho, se han obtenido multitud de compuestos bioactivos a partir de invertebrados marinos y microbios que muestran actividad sobre cA�lulas humanas.

El principal reto que se encuentran los biA?logos marinos y los quA�micos es que en la actualidad se pueden aislar una elevada cantidad de compuestos novedosos procedentes de invertebrados marinos. Estudiar todas estas molA�culas y sus actividades es muy complicado y requiere de nuevos desarrollos en aislamiento, identificaciA?n, caracterizaciA?n y tA�cnicas de screening.

Equipamiento mA�dico y biomateriales

En la medicina actual, se emplean compuestos biocompatibles tanto de origen sintA�tico como natural. Los hidrocoloides de origen natural marino como el quitosano, la quitina, los alginatos y los corales se emplean como biomateriales de uso rutinario en medicina.

De hecho, los productos de origen marino se emplean como biomateriales de uso quirA?rgico y como componentes de aparatos de uso ortopA�dico y cardiovascular. Asimismo, los ingredientes de origen marino se pueden emplear como excipientes y componentes de formulaciA?n de fA?rmacos.

Terapia celular, ingenierA�a tisular y medicina regenerativa

La biotecnologA�a azul y la investigaciA?n en biologA�a marina contribuirA?n al avance de estas A?reas punteras de la medicina mediante el desarrollo de nuevas sustancias de origen marino como compuestos bioactivos, adhesivos, anti-adhesivos, coloides biocompatibles, nanoestructuras y materiales porosos.

Asimismo, existe el potencial de descubrir nuevas molA�culas que alteran la habilidad de las cA�lulas tumorales de unirse y multiplicarse o dar lugar a metA?stasis.

DiagnA?stico

Existen varios productos de origen marino que se emplean en el mercado de diagnA?stico como el caso de la ficoeritrina fluorescente procedente de algas y la fosfatasa alcalina procedente de gambas que se emplean como reactivos de laboratorio.

Se espera que segA?n avance el conocimiento en torno al mecanismo de acciA?n de compuestos bioactivos de origen marino, se abrirA?n nuevos usos en el campo del diagnA?stico.

Herramientas de investigaciA?n

Tres de los bioreactivos mA?s empleados en la actualidad se han descubierto a partir de organismos marinos u organismos extremA?filos. La primera de ellas, la Taq polimerasa, es una enzima procedente de un microorganismo que habita manantiales de agua caliente y se emplea en la PCR. Por otro lado, la aecuorina es un indicador bioluminiscente del calcio que procede de una medusa. En tercer lugar, la Proteina Fluorescente Verde GFP, procede de la misma medusa y transforma la seA�al de la aecuorina en luz verde.
((a�?Las algas marinas son la fuente de la que se extraen tres hidrocoloides muy importantes que se emplean en varios sectores como el agar, los alginatos y el carragenanoa�?))

Recientemente, se ha aislado una nueva ADN polimerasa, la polimerasa VentR, de microorganismos que habitan las chimeneas de los fondos marinos. Dicha polimerasa resulta de gran utilidad para la PCR, o reacciA?n en cadena de la polimerasa, una tA�cnica que permite amplificar pequeA�as cantidades de ADN o ARN y que requiere de enzimas estables a altas temperaturas

Agricultura

La biotecnologA�a marina estA? permitiendo descubrir nuevos compuestos bioactivos con actividades herbicidas y pesticidas de interA�s. Por otro lado, los ingredientes de origen marino se emplean cada vez mA?s en alimentaciA?n animal y acuicultura debido a que pueden permitir sustituir los compuestos de origen sintA�tico que se emplean en los piensos.

((a�?Debido a la gran biodiversidad y diversidad quA�mica de los ocA�anos, los compuestos de origen marino constituyen una fuente interesante de compuestos bioactivosa�?))

En el caso de la acuicultura, las microalgas pueden proporcionar una fuente de alimento fresco para las especies cultivadas. De este modo, se podrA?n obtener dietas mA?s adaptadas para las especies cultivadas que permitan mejorar la productividad y la calidad de las mismas.

RemediaciA?n y energA�a

Los vertidos de hidrocarburos son una de las fuentes de contaminaciA?n mA?s importantes para los ocA�anos. Se estA?n desarrollando nuevos dispersores, microorganismos y enzimas de origen marino que permiten controlar los vertidos y favorezcer su eliminaciA?n.

En la actualidad hay un gran interA�s en desarrollar nuevas fuentes de energA�a no contaminantes que ayuden a reducir las emisiones de CO2 y contribuyan al control del cambio climA?tico. En este sentido, las microalgas y las bacterias fotosintA�ticas constituyen una apuesta prometedora como fuente para la obtenciA?n de hidrA?geno de origen biotecnolA?gico y para la obtenciA?n de biodiesel.

A pesar de sus prometedoras perspectivas y de los productos que ya se encuentran en el mercado, la biotecnologA�a azul se halla aA?n en una fase temprana de desarrollo. Queda aA?n mucho que investigar y mucho que conocer para poder desarrollar nuevos bienes y servicios basados en la biotecnologA�a azul. BM

MA?s informaciA?n

Libro Verde: Hacia una futura polA�tica marA�tima de la UniA?n, perspectiva europea de los ocA�anos y los mares. ComisiA?n de las Comunidades Europeas 2007.

A Study into the Prospects for Marine Biotechnology Development in the United Kingdom. Foresight Marine Panel, Department of Trade and Industry. 2005.