VARIACIÓN EN EL RENDIMIENTO Y VISCOSIDAD DEL Κ-CARRAGENINA DE Chondracanthus chamissoi Y Mazzaella canaliculata DURANTE INVIERNO Y VERANO

Sarita  Romani Vásquez; José Carlos  Arango De La Cruz; Orlando  Advincula Zeballos; Fermín Humberto Arévalo Ortiz

doi:10.21704/ac.v84i2.924

Autores/as

Sarita Romani Vásquez Tesis de estudiante del laboratorio de Biología Aplicada ubicado en el CEMTRAR, Lima, Perú.
José Carlos Arango De La Cruz Investigador asociado del Laboratorio de Biologia Aplicada ubicado en CEMTRAR, Lima, Perú.
Orlando Advincula Zeballos Investigador asociado del Laboratorio de Biologia Aplicada ubicado en CEMTRAR, Lima, Perú.
Fermín Humberto Arévalo Ortiz Profesor de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.

DOI:

https://doi.org/10.21704/ac.v84i2.924

Palabras clave:

Mazzaella canaliculata, Chondracanthus chamissoi, k-carragenina, rendimiento, viscosidad , FTIR-ATR

Resumen

Las variaciones estacionales afectan la biosíntesis de κ-carragenina debido al impacto en el rendimiento y la calidad. Este estudio analiza la diferencia en rendimiento y viscosidad de κ-carragenina semirefinada entre Chondracanthus chamissoi (C. Agardh) Kützing y Mazzaella canaliculata (C. Agardh) Arakaki & M. E. Ramírez, durante la recolección de verano e invierno en dos fases diferentes (gametofito y tetrasporofito) para garantizar una industria sostenible de k-carragenina. Los resultados obtenidos en el rendimiento de κ-carragenina mostraron principalmente variaciones en la fase de gametofitos, donde M. canaliculata presentó 31,74% en el rendimiento durante la cosecha de invierno. Sin embargo, en verano su rendimiento se redujó al 24,32%. En contraste, C. chamissoi presentó un mejor rendimiento en la temporada de verano con 28,41%, mientras que en invierno presentó un rendimiento de 23,29%. Respecto al perfil de κ-carragenina obtenido por FTIR-ATR, todos los tratamientos se identificaron como k-carragenina debido a dos picos representativos de este coloide entre 920-930 cm^-1 y 846-845 cm^-1. Mientras tanto, en la viscosidad no hubo diferencia significativa entre las estaciones, pero sí entre las especies M. canaliculata y C. chamissoi y sus fases de vida, C. chamissoi en gametofitos, que presentó mayor viscosidad con 19,60 cps y 19,29 cps en verano e invierno, respectivamente. En cambio, M. canaliculata se presentó en 17,70 cps en verano y 17,19 cps en invierno. Por lo tanto, el conocimiento de la variación estacional y las etapas de fase de algas como C. chamissoi y M. canaliculata puede usarse para el desarrollo de la industria de κ-carragenina en el Perú.

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Referencias

Alemañ, AE, Robledo, D., & Hayashi, L. (2019). Desarrollo del cultivo de algas en América Latina: tendencias actuales y perspectivas de futuro. Ficología, 58(5), 462-471. https://doi.org/10.1080/00318884.2019.1640996.

Arakaki, N., & Ramírez, ME. (2021). Peine de Mazzaella canaliculata . nov. basado en Chondrus canaliculata (Gigartinaceae, Rhodophyta) de Perú y Chile. Fitotaxa, 497(3), 211-228. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.497.3.2.

Arockia, I., Selvanayagam, S., Selvasekarapandian, S., Srikumar, SR, Ponraj, T., & Moniha, V. (2019). Membrana conductora de iones de litio basada en κ-carragenano complejado con bromuro de litio y sus aplicaciones electroquímicas. Iónicos. https://doi.org/10.1007/s11581-019-03150-x.

Blakemore, W.R., & Harpell, A.R. (2010). Chapter 5: carrageenan. In: Imeson, A. (Ed.), Food Stabilisers, Thickeners and Gelling Agents (73–94). Reino Unido: Blackwell. Publishing Ltd. https://doi.org/10.1002/9781444314724.ch5.

Bono, A., Anisuzzaman, SM., & y Ding, OW. (2014). Efecto de las condiciones del proceso sobre la viscosidad y la resistencia del gel de carragenano semirefinado (SRC) producido a partir de algas (Kappaphycus alvarezii). Revista de la Universidad King Saud - Ciencias de la ingeniería, 26(1), 3–9. https://doi.org/10.1016/j.jksues.2012.06.06.

Bulboa, CR., & Macchiavello, JE. (2001). Los efectos de la luz y la temperatura en diferentes fases del ciclo de vida del alga productora de carragenina Chondracanthus chamissoi (Rhodophyta, Gigartinales). Botánica Marina, 44(4). https://doi.org/10.1515/bot.2001.04728.

Breden, P. C., & Bird, K. T. (1994). Effects of environmental factors on carrageenan from Gymnogongrus griffithsiae (Gigartinales, Rhodophyta). Journal of Applied Phycology, 6(4), 371–380. https://doi.org/10.1007/bf0218215.

Buriyo, AS., Semesi, AK., & Mtolera, MS. (2001). El efecto de las estaciones sobre el rendimiento y la calidad de la carragenina del alga roja de Tanzania Eucheuma denticulatum (Gigartinales, Rhodophyta). Revista Sudafricana de Botánica, 3(67), 488-491. https://doi.org/10.1016/S0254-6299(15)31168-6.

Campbell, R., & Hotchkiss, S. (2017). Descripción general del mercado de la industria de la carragenina. Tendencias, problemas y oportunidades del cultivo de algas tropicales (193-205). Desarrollos en Ficología Aplicada, 9. https://doi.org/10.1007/978-3-319-63498-2_13.

Campo, VL., Kawano, DF., Silva, DB da., & Carvalho, I. (2009). Carragenanos: propiedades biológicas, modificaciones químicas y análisis estructural: una revisión. Polímeros de carbohidratos, 77(2), 167–180. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.01.020.

Christopher, S.P., Perumal, P., Selvasekarapandian, S. (2018). Study of proton-conducting polymer electrolyte based on K-carrageenan and NH4SCN for electrochemical devices. Ionics, 24, 3535–3542. https://doi.org/10.1007/s11581-018-2521-7.

Edding, M., Fonck, E., Acuña, R., & Tala, F. (2008). Cultivo de Chondrus canaliculata (C. Agardh) Greville (Gigartinales, Rhodophyta) en ambientes controlados. Acuicultura Internacional, 16(4), 283-295. https://doi.org/10.1007/s10499-007-9142-x.

Featherstone, S. (2015). Ingredients used in the preparation of canned foods. A Complete Course in Canning and Related Processes, 147–211. https://doi.org/10.1016/b978-0-85709-678-4.00008-7.

Fournet, I., Zinoun, M., Deslandes, E., Diouris, M. y Floc’h, JY (1999). Contenidos de almidón y carragenina de Florida como respuestas del alga roja Solieria chordalis a las condiciones de cultivo. Revista Europea de Ficología, 34(2), 125-130.

Freile-Pelegrín, Y., & Robledo, D. (2006). Carragenano de Eucheuma pisiforme (Solieriaceae, Rhodophyta) de Yucatán, México. II. Variaciones estacionales de la carragenina y características bioquímicas. Botánica Marina, 49(1). https://doi.org/10.1515/bot.2006.009.

García T., M., Cid, M., & Fraga, MI (2012). Variaciones espaciales y temporales del contenido de carragenina de Chondrus crispus (Gigartinaceae, Rhodophyta) en poblaciones naturales de Galicia (NO de España). Revista de psicología aplicada, 24(4), 941-951. https://doi.org/10.1007/s10811-011-9715-y.

Ghani, NAA., Othaman, R., Ahmad, A., Anuar, FH., & Hassan, NH. (2018). Impacto de la purificación de la iota de carragenina como electrolito de polímero sólido. Revista Árabe de Química. https://doi.org/10.1016/j.arabic.2018.06.00.

Hayashi, L., Bulboa, C., Kradolfer, P., Soriano, G. y Robledo, D. (2014). Cultivo de algas rojas: una perspectiva latinoamericana. Revista de Ficología Aplicada, 26(2), 719-727. https://doi.org/10.1007/s10811-013-0143-z.

Hernandez-Carmona, G., Freile-Pelegrin, Y., & Garibay, E. (2013). Conventional and alternative technologies for the extraction of algal polysaccharides. Functional Ingredients from Algae for Foods and Nutraceuticals. 475-516. https://doi.org/10.1533/9780857098689.3.475.64.

Herrera, M. (2005). Variación mensual de los contenidos energéticos, porcentaje de rendimiento de carragenanos y análisis químico de los carragenanos en las fases del ciclo de vida de Chondrachantus chamissoi en Coquimbo, Chile. [Tesis para optar el título de biología Marina, Universidad de Chile]. http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2005/fch565v/doc/fch565v.pdf.

Hong, T., Yin, J. Y., Nie, S. P., & Xie, M. Y. (2021). Applications of infrared spectroscopy in polysaccharide structural analysis: Progress, challenge and perspective. Food chemistry, 12. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2021.100168.

Kraan, S. (2012). Polisacáridos de algas, nuevas aplicaciones y perspectivas. En Hidratos de Carbono -Estudios Integrales sobre Glicobiología y Glicotecnología (489-524); IntechOpen: Croacia, https://doi.org/10.5772/51572.

Manuhara, GJ., Praseptiangga, D., & Riyanto, RA (2016). Extracción y caracterización de Κ-carragenina refinada de algas rojas [Kappaphycus Alvarezii (Doty ex PC Silva, 1996)] originarias de las islas Karimun Jawa. Procedia acuática , 7, 106-111. https://doi.org/10.1016/j.aqpro.2016.07.014.

Matsuhiro, B. (1996). Espectroscopia vibratoria de galactanos de algas. En Decimoquinto Simposio Internacional de Algas Marinas. Desarrollos en Hidrobiología, 16, 481-489. https://doi.org/10.1007/978-94-009-1659-3_69.

Nanaki, S., Karavas, E., Kalantzi, L., & Bikiaris, D. (2010). Estudio de miscibilidad de mezclas de carragenanos y evaluación de su eficacia como portadores de liberación sostenida. Polímeros de carbohidratos, 79(4), 1157–1167. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.10.

Necas, J., & Bartosikova, L. (2013). Carragenano: una revisión. Veterinární Medicina, 58(4), 187–205. https://doi.org/10.17221/6758-vetmed.

Olatunji, O. (2020). Aquatic Biopolymers. Springer Series on Polymer and Composite Materials. https://doi.org/10.1007/978-3-030-34709-3.

Ortiz-Tafoya, MC, & Tecante , A. (2018). Caracterización fisicoquímica del estearoil lactilato de sodio (SSL), monolaurato de polioxietilensorbitán (Tween 20) y κ-carragenano. Datos breves, 19, 642–650. https://doi.org/10.1016/j.dib.2018.05.064.

Pariona, E., & Gil-Kodaka, P. (2011, June). Colonización de Chondracanthus chamissoi (Rhodophyta, Gigartinales) sobre sustratos calcáreos en Playa Mendieta, Reserva Nacional de Paracas. Anales Científicos, 72(1). 19-26. https://doi.org/10.21704/ac.v72i1.854.

Pereira, L., & Mesquita, JF. (2004). Estudios poblacionales y propiedades carrageninas de Chondracanthus teedei var. lusitanicus (Gigartinaceae, Rhodophyta). Revista de fisiología aplicada, 16(5), 369–383. https://doi.org/10.1023/b:japh .0000047948.1.

Pereira, L., Critchley, AT., Amado, AM.,m & Ribeiro-Claro, PJA. (2009). Un análisis comparativo de los ficocoloides producidos por carragenofitos subutilizados versus utilizados industrialmente (Gigartinales, Rhodophyta). Revista de fisiología aplicada, 21(5), 599–605. https://doi.org/10.1007/s10811-09-9447-4.

Pereira, L., Sousa, A., Coelho, H., Amado, AM., & Ribeiro-Claro, PJ. (2003). Uso de espectroscopía FTIR, FT-Raman y 13C-NMR para la identificación de algunos ficocoloides de algas. Ingeniería biomolecular, 20(4-6), 223-228. https://doi.org/10.1016/S1389-0344(03)00058-3.

Salas, N., Córdova, C., Lengua, L., Bazán, D., Becerra, E., Estrada, E., & Choque, V. (2008). Caracterización de k-carragenano y λ-carragenano obtenidos a partir de macroalga Chondracanthus chamissoi y su aplicación en la industria alimentaria. Revista Peruana de Química e Ingeniería Química, 11(2), 61-70. https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/quim/article/view/4727.

Solís, I. (2004). Estudio comparativo de las propiedades finales de extractos de carragenina κ-I/κ-II utilizando distintas algas productoras de carragenina κ-II [Tesis doctoral en Ciencia de los Alimentos, Universidad Austral de Chile]. Recuperado de: http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2007/fas687e/doc/fas687e.pdf.

Souza, RB., Frota, AF., Silva, J., Alves, C., Neugebauer, AZ., Pinteus, S., & Benevides, NMB. (2018). Actividades in vitro del kappa-carragenano aislado del alga marina roja Hypnea musciformis: potencial antimicrobiano, anticancerígeno y neuroprotector. Revista internacional de macromoléculas biológicas, 112, 1248-1256. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.02.029.

Stanley, N.F. (1990). Carrageenans. Food Gels, 79–119. https://doi.org/10.1007/978-94-009-0755-3333.

Suherman, S., Djaeni, M., Kumoro, AC, Prabowo, RA, Rahayu, S. y Khasanah, S. (2018). Comparación del comportamiento de secado de algas en secadores solares, solares y de bandeja de horno. MATEC Web de Conferencias, 156. https://doi.org/10.1051/matecconf/20181560500.

Van de Velde, F., Antipova, AS., Rollema, HS., Burova, TV., Grinberg, NV., Pereira, L. & Grinberg, VY. (2005). La estructura de los carragenanos híbridos κ/ι II. Transición bobina-hélice en función de la composición de la cadena. Investigación de carbohidratos, 340(6), 1113-1129. https://doi.org/10.1016/j.carres.2005.02.015.

Vásquez, JA., & Vega, JMA. (2001). Chondracanthus chamissoi (Rhodophyta, Gigartinales) en el norte de Chile: aspectos ecológicos para el manejo de poblaciones silvestres. Revista de Ficología Aplicada, 13(3), 267-277. https://doi.org/10.1023/A:1011152922832.

Véliz, K., Chandía, N., Rivadeneira, M., & Thiel, M. (2017). Variación estacional de carragenanos de Chondracanthus chamissoi con una revisión de la variación en los contenidos de carragenanos producidos por Gigartinales. Revista de fisiología aplicada, 29(6), 3139-3150. https://doi.org/10.1007/s10811-017-1203-6.

Wakibia, JG., Bolton, JJ., Keats, DW.. & Raitt, LM. (2006). Cambios estacionales en el rendimiento de carragenina y las propiedades del gel en tres eucheumoides comerciales cultivados en el sur de Kenia. Botánica Marina, 49(3). https://doi.org/10.1515/bot.2006.026.

Webber, V., Carvalho, SM de., Ogliari, PJ., Hayashi, L., & Barreto, PLM. (2012). Optimización de la extracción de carragenina de Kappaphycus alvarezii mediante metodología de superficie de respuesta. Ciencia y tecnología de los alimentos, 32(4), 812–818. https://doi.org/10.1590/s0101-20612012005000111.

Westermeier, R., González, C., Murúa, P., Morales, J., Patiño, DJ, Fabres, N., & Müller, DG. (2022). Variación estacional del rendimiento de carragenano, fuerza del gel y viscosidad en Sarcopeltis (ex Gigartina) skottsbergii del sur de Chile. Investigación psicológica, 70(1), 42-49. https://doi.org/10.1111/pre.12467.

Yaphe, W., & Arsenault, GP. (1965). Reactivo de resorcinol mejorado para la determinación de fructosa y de 3,6-anhidrogalactosa en polisacáridos. Bioquímica analítica, 13 (1), 143-148. https://doi.org/10.1016/0003-2697(65)90128-4.ñ.

Zia, K.M., Tabasum, S., Nasif, M., Sultan, N., Aslam, N., Noreen, A., & Zuber, M. (2017). A review on synthesis, properties and applications of natural polymer based carrageenan blends and composites. International journal of biological macromolecules, 96, 282-301. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2016.11.095.