USO DE ORGANISMOS MARINOS COMO UNA NUEVA FUENTE DE PRINCIPIOS ACTIVOS CON INTERÉS FARMACOLÓGICO Y COSMÉTICO

USE OF MARINE ORGANISMS AS A NEW SOURCE OF ACTIVE INGREDIENTS AND PHARMACOLOGICAL INTEREST COSMETIC

Gabriel Salazar

Estudiante de pregrado de la Universidad Politécnica Salesiana

Manuscrito recibido el 22 de noviembre de 2012

Resumen

En varios países de América latina se han desarrollando diferentes investigaciones sobre principios activos presentes en diferentes organismos marinos tales como algas, líquenes, entre otros. La mayoría de estas investigaciones se han enfocado en el estudio de diversas especies de algas y en el efecto antioxidante de sus diferentes componentes. También se han realizado investigaciones en líquenes marinos y esponjas, los cuales presentan principios activos bactericidas contra varias cepas, esto solo por citar algunos ejemplos .Todas estas investigaciones pueden servir de base para el desarrollo y elaboración de diferentes formas farmacéuticas tales como cremas, jarabes, comprimidos, etc . Esto dará como resultado formas farmacéuticas novedosas, las cuales tendrán dentro de su composición moléculas activas extraídas de estos organismos.

Palabras claves : organismos marinos , formas farmacéuticas , algas , cremas , moléculas activas

Abstract

Several Latin American countries have been developing different research about active ingredients in different marine organisms such as algae, lichens, bacterium among others. Most of these studies have focused on the study of various species of algae and the antioxidant effect of its various components , indicating their use in the formulation of anti age cream. Investigations have also been conducted in marine lichens and sponges, which have antibacterial active against several Bacterial strains, only to name a few. All this research can provide the basis for the development and production of different Pharmaceutical forms such as creams, syrups, tablets, etc. This will result in novel dosage forms, which have in their composition active molecules extracted from these organisms.

Keywords: marine organisms, pharmaceutical forms, algae, creams, active molecules

Forma sugerida de citar: Salazar G. 2012. Uso de organismos marinos como una nueva fuente de principios activos con interés farmacológico y cosmético. La Granja.Vol.15(1):19-26.ISSN:1390-3799

1. Introduccion

Sin duda, los extractos de plantas de origen terrestre han representado hasta el presente una de las fuentes de mayor interés potencial para la obtención de fitofármacos. Ejemplos de productos que muestran impacto clínico son el extracto estandarizado de las hojas de Ginkgo biloba de amplio consumo por sus efectos neuroprotectores, y el extracto de los frutos de la planta Silybum marianum (Silimarina), también de amplio consumo por sus probados efectos hepatoprotectores (1)

A pesar de esto en los últimos años la importancia de los organismos marinos como fuente de nuevas sustancias está creciendo, ya que estos representan aproximadamente la mitad de la biodiversidad mundial total, la cual cubre más de la mitad de la superficie mundial, además que esta fuente ha sido poco explotada. El mar ofrece una enorme fuente de nuevos compuestos, ya que ha sido clasificado como la mayor reserva restante de moléculas naturales, las cuales deberán ser evaluadas para la formulación de formas farmacéuticas con principios activos novedosos. (2)

Por lo que el océano se ha transformado en la fuente actual de nuevos fármacos , ya que los extractos marinos han demostrado ser 4 veces más ricos en sustancias medicinales que las plantas y microorganismos terrestres.(16)

Un tipo muy diferente de sustancias han sido obtenidas a partir de organismos marinos, ya que los mismos viven en circunstancias las cuales apoyan este hecho: gran biodiversidad (diversidad química), escasos estudios, organismos sometidos a condiciones ambientales únicas y relaciones no específicas (depredación, defensa) (2)

El entorno marino es muy diferente en muchos aspectos al terrestre, por lo que esta situación exige la producción de moléculas activas muy específicas y potentes. Por lo que los ecosistemas marinos representan una valiosa fuente para este tipo de estudios.(2)

En la actualidad comunidades pesqueras de América Latina y el Caribe, con la finalidad de satisfacer carencias económicas y nutricionales, han venido desarrollado cultivos de algas marinas (McHugh, 2001), particularmente en Argentina, Chile, Colombia, Perú, México, Cuba y Brasil (13)

Estas algas sirven para la producción de carragenina, agar , alginatos , ficocoloides o gomas marinas , las cuales han influenciado la industria de las algas , debido a sus propiedades como gelificante, de retención de agua y su habilidad para emulsificar , por lo cual son empleados como materia prima en diferentes formas farmacéuticas (Renn, 1997). Sin embargo, en los últimos años, las firmas farmacéuticas han encaminado sus esfuerzos en el desarrollo de nuevos fármacos a partir de diversos compuestos y extractos algales que han mostrado actividades biológicas diversas, lo que es corroborado por Ireland et al (1993), quien afirma que las algas son la fuente de cerca del 35% de los nuevos químicos de origen marino, seguido por las esponjas (29%) y los corales (22%). (13)

Según varias investigaciones en el período 1965-2003 las fuentes más importantes de productos naturales bioactivos de origen marino fueron esponjas (31%) y corales (24%), seguidos por microorganismos (15%), ascidias (6%), moluscos (6%), algas marrones (5%), algas rojas (4%), algas verdes (1%) y otros (8%) .(14)

2. Investigaciones sobre compuestos antioxidantes presentes en algas marinas y su uso en cremas para tratamientos cutáneos.

Diferentes investigaciones se han venido desarrollando al respecto en diferentes países de América latina , uno de ellos Cuba , las cuales han demostrado una relación directa entre el consumo de algas marinas y la prevención y/o en el tratamiento de patologías relacionados con el estrés oxidativo (Funahashi et al., 2001; Jiménez-Escrig, Sánchez-Muñiz, 2000; Yuan, Walsh, 2006).

Algunos autores han comprobado que extractos de algas marinas tienen actividad antioxidante explicada por disímiles mecanismos de acción, incluídos la capacidad atrapadora de radicales libres, la quelación de metales activos desde el punto de vista redox, los mecanismos de donación y aceptación de electrones, la capacidad de interrupción de la peroxidación lipidica y el incremento de la actividad de enzimas antioxidantes (Yan et al., 1998, 1999; Jiménez-Escrig et al., 2001; Lim et al., 2002).

Estas actividades a su vez pudieran explicar las propiedades neuro- y hepato-protectoras que presentan algunos extractos (Linares et al., 2004; Raghavendran et al., 2005) (4)

Varios compuestos liposolubles presentes en algas marinas han sido relacionados con su actividad antioxidante. Entre los compuestos liposolubles encontrados usualmente en extractos de algas se hallan los carotenoides y la clorofila a, con probada actividad antioxidante. Aunque también pueden encontrarse fosfolípidos, como los que están presentes en las algas Porphyra tenera Kjellman y Eisenia bicyclis (Kjellman) Setchell (3)

Figura 1. Alga Porphyra tenera Kjellman

Otro de esos compuestos son los terpenoides los cuales están presentes en las algas marinas como metabolitos secundarios. Al menos 8 especies de algas marinas del género Halimeda JV Lamouroux sintetizan el terpeno halimedatrial, considerado como un mecanismo químico de defensa contras depredadores y condiciones ambientales adversas. También, Fisch y otros aislaron un derivado terpénico con actividad antioxidante del alga parda Cystoseira crinita Duby. Foti y otros aislaron 3 derivados indólicos del alga roja Martensia denticulata Harvey (conocidos como denticino A, B y C), y a su vez demostraron que estos compuestos inhibían la peroxidación lipídica producida por radiación UV (3)

Las actividades antioxidante y neuroprotectora del alga Bryothamnion triquetrum han sido estudiadas con diferentes procedimientos experimentales in vitro y en cultivos de células neuronales GT1-7 , siendo relacionadas con los ácidos fenólicos y cinámicos identificados en este extracto, sin embargo aun no ha sido esclarecido completamente su mecanismo de acción (Vidal et al., 2001; Fallarero et al., 2002, 2003, 2006).(4)

En Colombia se han realizado investigaciones con los extractos metanolicos de las microalgas Caulerpa mexicana, Digenia simplex, Laurencia sp., Sargassum sp., Dictyota sp. y Sargassum cymosum a fin de evaluar la concentración de compuestos fenolicos en los mismos , dando muy buenos resultados (8)

Los compuestos fenolicos han sido ampliamente estudiados debido a su actividad antioxidante , lo cual abre la posibilidad de emplear extractos a base de algas ricos en este tipo de compuestos , en la elaboración de diferentes productos medicinales y cosméticos , especialmente para tratamientos de la piel. (8)

Se puede inferir de estas investigaciones que los principios activos presentes en estas algas poseen actividad contra el radical superoxido, el cual genera radicales libres los cuales son responsables del envejecimiento prematuro de la piel, además de ejercer protección contra los rayos uv , además de reparar el colágeno de la piel, lo cual ayuda a prevenir la formación de arrugas. Por lo que la formulación de cremas antifotoenvejesimiento a partir de extractos a base de algas puede dar muy buenos resultados.(17)

3. Investigaciones sobre diferentes actividades Farmacologías otorgadas a organismos marinos

Estas investigaciones son de interés , ya que mientras sólo una de cada 10.000 especies terrestres resulta útil para el desarrollo de nuevos fármacos, en el caso de las especies marinas esta relación es de una por cada 70. Y frente a un 1,8% de los extractos marinos que muestran actividad en los ensayos in vitro, sólo un 0,4% de los procedentes de especies terrestres son útiles.(16)

En el Perú , recientemente se han investigado algunos líquenes como es el caso de Psiloparmelia distincta (Nyl.) el cual es usado popularmente para las enfermedades bronquiales. Este liquen presenta ácido úsnico, del cual sus isómeros ópticos muestran un amplio espectro de actividad farmacológica ya que son activos frente a neumococos, estreptococos y estafilococos. Además presentan actividad antibiótica frente a los diferentes tipos de Mycobacterium. Por lo que puede emplearse en la fabricación de jarabes antitusivos o expectorantes (10)

En México se han estudiado distintas algas con acción bactericida, mediante pruebas in vitro empleando la técnica de halos de inhibición. Las especies analizadas pertenecen a diferentes Divisiónes como la Chlorophyta: Chaetomorpha antennina(Bory) Kutzing, Cladophoropsis robusta Setchell & Gardner, Codium gíraffa Silva , Rhodophyta: Amphiroa beauvoisii Lamoroux, Amphiroa mexicana Taylor, Rhodymenia pacifica Kylin, Phaeophyta: Chnoospora mínima (Hering) Papenfuss, Sargassum liebmannii J. Agardh, Padina durvillaei Bory, Padína gymnospora (Kützing) Sonder y Padina crispata Thivy (9)

Los extractos acetónicos de las diferentes especies estudiadas, tuvieron actividad en contra de S. aureus y Streptococcus pyogenes , destacándose el extracto acetónico de la Rhodophyta J. tenella , el cual presentó la mayor actividad, con halos de inhibición de 22 mm ± 0.8 contra S. aureus y de 18 mm ± 1.6 contra Streptococcus pyogenes.(9)

En Chile cinco especies de líquenes marinos han sido documentadas por primera vez: Arthopyrenia saxicola Massal., Caloplaca carphinea (Fr.) Jatta, C. thallincola (Wedd.) Du Rietz, Pertusaria rupicola (Fr.) Harm. y Xanthoria ectaneoides (Nyl.) Zahlbr. Dichos taxones fueron hallados en la Bahía de Constitución, Chile Central (11)

Estos líquenes presentan "compuestos liquénicos" los cuales son sintetizados exclusivamente por estos organismos. Los tipos de compuestos liquénicos según su estructura son: Dépsidos, depsidonas, depsona, ácidos úsnicos y dibenzofuranos, dichos compuestos tienen diversas propiedades farmacológicas, capacidad quelante, participan en reacciones fotoquímicas ligadas a cationes y además poseen capacidad pigmentante (12)

Algunas cepas de actinomicetos aisladas del sedimento marino de la costa central del Perú han demostrado gran capacidad de producir compuestos bioactivos, los cuales presentes en extractos diclorometánicos han mostrado gran capacidad de inhibir patógenos tipificados como multidrogo-resistentes tales como S. aureus meticilino resistentes y E. faecalis vancomicina resistentes. Por ende dichos extractos pueden ser empleados en la elaboración de comprimidos efectivos contra estas bacterias (15)

4. Elaboración de productos cosméticos y dermatológicos a partir de algas y otros organismos marinos

Los extractos de algas se emplean en la elaboración de productos para el tratamiento de uñas rotas, acné, arrugas, seborrea, caída del cabello, el rejuvenecimiento de la piel, obesidad y celulitis. Asimismo, su capacidad fotoprotectora se está utilizando para el desarrollo de cremasSolares (6)

Figura 1. Alga Espirulina fresca y en polvo

La spirulina es un ejemplo de alga muy empleada en formulaciones cosméticas por las innumerables bondades que posee. Su alto contenido proteico, excelente mezcla de vitaminas, minerales y la presencia de agentes antioxidantes como la ficocianina, los carotenos, la enzima superóxido dismutasa y la vitamina E. (5)

Estos agentes la convierten en una fuente natural poseedora de un sistema único anti-radical libre, estimulante del sistema inmunológico, y que además participa en la prevención del envejecimiento acelerado (5)

Figura 2. Crema antiarrugas a base de concentrado puro de algas

Por estas razones se ha incursionado en la elaboración de productos cosméticos destinados al cuidado de la piel con la utilización del principio bioactivo del extracto hidroalcohólico de esta microalga. Se realizó el diseño de una crema para masajes y se evaluaron 3 lotes del producto hasta los 18 meses desde un punto de vista tecnológico, microbiológico y toxicológico , obteniendo muy buenos resultados (5)

Se han realizado investigaciones en torno a las esponjas marinas Topsentia, presentes en el mar colombiano , de las cuales se ha caracterizado el triacetato de halistanol, un derivado acetilado del halistanol, el cual se obtiene a partir de la esponja Topsentia ophiraphidites. Se sabe que este principio activo presenta actividad contra Staphylococcus aureus , el cual es causante de varios tipos de afecciones a la piel , por lo que se podrían elaborar cremas antibacterianas , las cuales posean este principio activo.(7)

5. Conclusiones

Estas investigaciones revelan la importancia del descubrimiento de nuevas moléculas activas presentes en diversos organismos marinos, los cuales presentan múltiples efectos farmacológicos y cosmetológicos. Estos principios activos tienen gran potencial para ser incluidas en diversas formas farmacéuticas ya que algunas de ellas pueden ser extraídas empleando diversos solventes, mostrando un gran rendimiento en la extracción. Gran interés presentan los estudios realizados en algas marinas gracias a su fácil producción y presencia de múltiples moléculas activas, mostrando especial eficacia como antioxidante, previniendo el envejecimiento celular de la piel.

Todo esto muestra que todavía queda mucho por descubrir en lo que respecta al potencial farmacológico latente en la gran riqueza biológica que se encuentra en los mares y océanos del mundo.

Bibliografia

1. DE LA TORRE NUNEZ, Eliane; RODEIRO GUERRA, Idania; MENENDEZ SOTO DEL VALLE, Roberto y PEREZ CARRASCO, Dalmis. Thalassia testudinum, una planta marina con potencialidades de uso terapéutico. Rev Cubana Plant Med [online]. 2012, vol.17, n.3 [citado 2012-11-14], pp. 288-296 . Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1028-47962012000300009&lng=es&nrm=iso&tlng=es

2. Nuñez R., Garateix A., Laguna A., Fernández M.D., Ortiz E., Llanio M., Valdés O., Rodríguez A., Menéndez R. 2006 ,CARIBBEAN MARINE BIODIVERSITY AS A SOURCE OF NEW COMPOUNDS OF BIOMEDICAL INTEREST AND OTHERS INDUSTRIAL APPLICATIONS, Pharmacologyonline 3: 111-119 . Disponible en : Disponible en : http://www.oceandocs.net/bitstream/1834/3649/1/Caribbean%20Marine%20Biodiversity%20as%20a%20source%5b1%5d........pdf

3. BATISTA GONZALEZ, Ana Elsa; CHARLES, Marie B; MANCINI-FILHO, Jorge y VIDAL NOVOA, Alexis. Las algas marinas como fuentes de fitofármacos antioxidantes. Rev Cubana Plant Med [online]. 2009, vol.14, n.2 [citado 2012-11-16], pp. 0-0 . Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S1028-47962009000200009&script=sci_arttext

4. VIDAL, Alexis et al. Composición química y actividad antioxidante del alga marina roja Bryothamnion triquetrum (S.G.Gmelin) Howe. Rev. Bras. Cienc. Farm. [online]. 2006, vol.42, n.4 [citado 2012-11-16], pp. 589-600 . Disponible en: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-93322006000400015

5. ALMIRALL DIAZ, Ivone; FERNANDEZ CARDENAS, Tania; GONZALEZ SAN MIGUEL, Hilda Ma y DIAZ GONZALEZ, Mayelín. Diseño de una crema para masajes con extracto de spirulina

cubana. Rev Cubana Farm [online]. 2005, vol.39, n.3 [citado 2012-11-16], pp. 0-0 . Disponible en : http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-75152005000300008

6. M. CARMEN YEBRA BIURRUN. Determinación de metales en algas marinas destinadas a la alimentación humana producidas y procesadas en galicia desarrollo de metodología analítica automática. Departamento de Química Analítica, Nutrición y Bromatología. Facultad de Química. Universidad de Santiago de Compostela. Revista Real Academia Galega de Ciencias. Vol. XXVII. Págs. 5-40 (2008). Disponible en : http://www.ragc.cesga.es/RRAGC/revista2008/pdf/Algasmarinas.pdf

7. Gloria Susana Salazar Ramos, Ana María Solórzano Pinot, Gabriela del Carmen Avendaño Romero. Aislamiento de nuevos principios activos a partir de animales terrestres y organismos marinos . inFÁRMAte, año 3, número 16, Noviembre-Diciembre 2007.Disponible en : http://www.infarmate.org.mx/pdfs/noviembre_diciembre07/plantasMarinas.pdf

8. ECHAVARRIA Z, Bibiana; FRANCO S, Andrea and MARTINEZ M, Alejandro. Evaluación de la actividad antioxidante y determinación del contenido de compuestos fenólicos en extractos de macroalgas del Caribe Colombiano. Vitae [online]. 2009, vol.16, n.1 [cited 2012-11-21], pp. 126-131 . Available from:http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0121-40042009000100015&script=sci_arttext

9. G. De Lara-Isassi, S. Alvarez-Hernández y C. Lozano-Ramírez. Actividad antibacteriana de algas marinas de Oaxaca, Pacífico Tropical Mexicano, Laboratorio de Ficología Aplicada, Departamento de Hidrobiología, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Apartado 55-535. México, D. F. 09340. Rev. Biol. Trop., 44(2): 895-898,1996. Disponible en :http://www.biologiatropical.ucr.ac.cr/attachments/volumes/vol44-2B/26_De_Lara_Actividad_antibacteriana.pdf

10. Castro Mandujano, Olivio Nino. Estudio fitoquímico del liquen Psiloparmelia distincta (Nyl.) Hale.Lima,2004,presentada en la Escuela de Graduados Pontificia Universidad Católica del Perú para la obtención del grado de Magíster en Química. Disponible en : http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/93/CASTRO_NINO_ESTUDIO_FITOQUIMICO_DEL.pdf?sequence=1

11. PEREIRA, Iris y TORRES, Waleska. CINCO NUEVOS REGISTROS DE LIQUENES MARINOS PARA CHILE. Gayana Bot. [online]. 2005, vol.62, n.1 [citado 2012-11-21], pp. 20-25 .

Disponible en: http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-66432005000100004

12. CASTRO MANDUJANO, Olivio Nino. Contribución al estudio fitoquímico de la Psiloparmelia distincta (Nyl.) Hale. Rev. Soc. Quím. Perú. [online]. ene./mar. 2011, vol.77, no.1 [citado 21 Noviembre 2012], p.56-65. Disponible en : http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1810-634X2011000100006&script=sci_arttext

13. Raúl E. Rincones y Mauricio Ondaraza Benéitez"El desarrollo de una industria de algas marinas en el estado de Tamaulipas. Una propuesta de desarrollo sostenible". TURevista Digi.U , Vol. 2 Núm. 1 ,2007. Universidad Autónoma de Tamaulipas Dirección General de Investigación y Posgrado , Tamaulipas. México , Disponible en: http://www.turevista.uat.edu.mx/Volumen%202%20Numero%201/2-1%20lnd-rev.htm

14. POMILIO, Alicia Beatriz. Investigación en Química de Productos Naturales en Argentina: Vinculación con la Bioquímica. Acta bioquím. clín. latinoam., La Plata, v. 46, n. 1, marzo 2012 . Disponible en: http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0325-29572012000100011

15. LEON, Jorge, APONTE, Juan José, ROJAS, Rosario et al. Estudio de actinomicetos marinos aislados de la costa central del Perú y su actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus Meticilina Resistentes y Enterococcus faecalis Vancomicina Resistentes. Rev. perú. med. exp. salud publica. [online]. abr./jun. 2011, vol.28, no.2 [citado 21 Noviembre 2012], p.237-246. Disponible en :http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1726-46342011000200010&script=sci_arttext

16. Publicación patrocinada por PharmaMar (Grupo Zeltia) con motivo de la exposición inaugurada en el Aquarium Finisterrae en julio de 2008 “Farmacuáticos. La farmacia del mar” . Fernando de la Calle y Santiago Bueno. Exposición temporal producida por los Museos Científicos Coruñeses (Ayuntamiento de A Coruña) . Disponible en : http://mc2coruna.org/docs/guia-farmacuaticos-es.pdf

17. Lic. Ángel R.Concepcion Alfonso, Lic. Miguel D. Fernández Pérez, Lic. Anays Fernández Reyes, Lic. Anays Mata Mayo y Tec. Teresita del Vallin Cruz. Evaluación de extractos de algas marinas, con actividad antioxidante y reorganizadora de la fibra colagena. Centro de Bioactivos marinos de la Habana. Rev Cubana Invest Biomed 2001;20(1):6-11 . Disponible en : http://bvs.sld.cu/revistas/ibi/vol20_1_01/ibi01101.pdf

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