Investigadores andaluces obtienen microcápsulas de descartes pesqueros que mejoran los detergentes y piensos acuícolas

Un equipo de investigación del Departamento de Biología y Geología de la Universidad de Almería (UAL) y del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras de la Universidad Nacional de Mar del Plata en Argentina han obtenido microcápsulas de enzimas procedentes de los descartes de pescado que tienen aplicación en detergentes o piensos acuícolas.

Según ha explicado la Junta en una nota, estas proteínas activas han demostrado ya su eficacia con manchas difíciles de tratar, como la sangre, por lo que el nuevo formato prolongaría el efecto limpiador. Asimismo, el trabajo constata que estos desechos pueden transformarse en otros productos útiles y sostenibles, como aditivos para favorecer la digestión de piensos para peces y crustáceos, o incluso en la industria cosmética, agrícola y energética.

El estudio ‘Assessment of encapsulation of digestive enzymes recovered from South Atlantic fish wastes for potential biotechnological applications’, que cuenta con el apoyo, entre otros, de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina y la Asociación Universitaria Iberoamericana de Postgrado, ha sido publicado en la revista Animal Feed Science and Technology.

El trabajo de investigación se centró en las vísceras de dos especies muy abundantes en aguas argentinas, como son la merluza común y el pez palo. Estos subproductos, que habitualmente se descartan durante el fileteado, son una fuente abundante de enzimas, principalmente proteasas y lipasas, con gran potencial industrial por su capacidad de romper moléculas complejas, como proteínas o grasas.

El objetivo de los investigadores fue conservar la actividad enzimática utilizando una combinación de dos biopolímeros, derivados de algas y crustáceos, con la que produjeron microesferas para atrapar y proteger las moléculas activas.

La técnica arrojó una eficiencia superior al 70%, garantizando la estabilidad de las sustancias durante al menos dos meses, incluso a temperatura ambiente, y una liberación controlada. Paralelamente, es la primera vez que se aplica con éxito este enfoque a enzimas obtenidas de especies del Atlántico suroccidental.

“Hay poca literatura sobre aprovechamiento de descartes de la industria pesquera, que, además en esta región, se generan en gran volumen y son difíciles de gestionar, por lo que en este trabajo se valorizan, para darles una segunda vida”, ha señala a la Fundación Descubre, organismo dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, el investigador de la UAL Francisco Javier Alarcón, coautor del estudio.

En una fase inicial, el equipo caracterizó los extractos obtenidos midiendo la capacidad de las enzimas para hidrolizar proteínas; es decir, romperlas mediante agua en compuestos más simples y solubles, bajo distintas condiciones de pH, así como su actividad y estabilidad frente a la temperatura y al almacenamiento.

Para la encapsulación emplearon dos biopolímeros: el quitosano, obtenido de exoesqueletos de crustáceos, y el alginato, derivado de algas pardas. Este último se mezcló con el extracto enzimático y se vertió gota a gota sobre una solución de cloruro cálcico y quitosano, una técnica denominada gelificación iónica.

Las gotas solidificaron inmediatamente formando microcápsulas esféricas de medio milímetro de diámetro, donde la materia prima, las proteasas, quedaron aisladas de factores externos como el calor, la oxidación o los cambios de pH.

Una parte de las cápsulas se mantuvo fresca y otra se sometió a liofilización, un proceso de secado por congelación que elimina la humedad sin dañar las proteínas. Este paso resultó clave, ya que las liofilizadas conservaron más del 50% de la actividad tras 60 días, mientras las frescas perdieron gran parte de su potencia, sobre todo a temperatura ambiente.

En conjunto, la eficiencia de encapsulación, es decir, la proporción de enzima retenida dentro de las microesferas, osciló entre el 65 y el 83%, un resultado considerado muy eficiente en este tipo de procesos.

Posteriormente, los científicos realizaron ensayos de digestión in vitro para simular el proceso y comprobar si el extracto encapsulado seguía funcionando. Usando como proteína modelo la caseína, presente en la leche, confirmaron que las proteasas la hidrolizaban por completo en apenas dos horas. Igualmente, constataron que la liberación era gradual y controlada, lo que amplía su aplicabilidad.

En trabajos anteriores, los expertos ya habían comprobado el poder limpiador de estas enzimas digestivas activas frente a manchas difíciles, como las de sangre. Su eficacia radica en que descomponen las moléculas de proteínas y grasas que se adhieren al tejido, facilitando su eliminación sin recurrir a productos agresivos.

Gracias a la encapsulación, la acción sería más prolongada y los detergentes mantendrían su eficacia durante más tiempo. Igualmente se aplicaron a suplementación alimentaria para peces y crustáceos, sobre todo en edades tempranas.

“En numerosas ocasiones antes de incorporar los ingredientes en los piensos utilizamos una fuente de proteasas rescatadas de otros procesos agroalimentarios para realizar un pretratamiento de aquellas materias más difíciles de digerir, incorporándolas ya tratadas.

La encapsulación favorece la liberación controlada en el tracto intestinal aumentando la digestibilidad y el aprovechamiento de nutrientes”, ha explicado Alarcón.

Asimismo, valoran su uso en otras industrias como la cosmética, en agricultura para la elaboración de fertilizantes basados en proteínas hidrolizadas, o en la producción de biocombustibles. “Hemos generado un conocimiento aplicable a diversos campos, ya que es un formato fácil de conservar, con un proceso sencillo y viable económicamente, para que merezca la pena aprovechar estos subproductos”, ha apuntado el investigador de la UAL Antonio Jesús Vizcaíno, otro de los coautores.

Según ha precisado la Junta, el objetivo a largo plazo es trasladar esta tecnología a escala industrial utilizando reactores de mayor capacidad y con un coste viable. Para que el proceso tenga sentido económico y ambiental es fundamental partir de un subproducto abundante y de bajo valor como las vísceras de pescado, un desecho que, además, supone un problema de gestión para la industria, alineándose con los principios de la economía circular.