MONOGRAFIA. EL USO DE LA MACROALGA ULVA LACTUCA

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CARATULA
SEMINARIO DE PLANTAS MEDICINALES UTILIZADAS EN NUESTRO PAIS.
			EL USO DE LA MACROALGA ULVA LACTUCA
TACNA – PERU
2022
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I
MACROALGA ULVA LACTUCA
1.1 Aspectos generales de la biología y cultivo de macroalgas
 Las macroalgas se desarrollan en hábitats de zona intermareal, en charcas, rocas o sub litoral hasta en 20 metros, además, toleran salinidades bajas que pueden encontrarse en estuarios como también frecuentemente en zonas donde existen aportes nitrogenados (Dominguez, 2019).
Posee una distribución presente en todos los mares del mundo, su reproducción es muy rápida y se puede encontrar en casi cualquier lado, por ello su importancia de conocer su riqueza potencial (Croce, 2013).
Su reproducción se puede multiplicar vegetativamente por fragmentación y sexualmente, por ello es que se distribuyen en cualquier mar del mundo como expresa en la Figura 2 donde se observa la clasificación taxonómica de la Ulva Lactuca (García, 2016).
Figura 1
Clasificación taxonómica de la Ulva Lactuca
	Ulva Lactuca
	División: Chlorophyta
	Clase: Ulvophyceae
	Orden: Ulvales
	Familia: Ulvaceae
	Género: Ulva
	Especie: Ulva lactuca
	
Fuente: Dominguez (2019). Obtenido de: Uva Luctuca: Una fuente de problemas y riquezas protenciales.
Su utilización ha ido en aumento, donde por términos de biomasa cosechada por año, las macroalgas están entre los más importantes organismos marinos cultivamos. De acuerdo a la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO] (2012) indica que entre los años de 1981 y 2002, la producción de las macroalgas hubo un aumento de 3 millones de toneladas a cerca de 13 millones de toneladas en peso húmedo. Esto guarda relación con Domínguez (2019) donde menciona que los recursos de macroalgas que poseemos son insuficientes a la gran creciente demanda mundial, ya que el cultivo de algas contribuye a mas del 90 % del mercado global. 
El cultivo de algas constituye uno de las principales producciones por acuacultura a nivel global, ya que sus requerimientos energéticos son mínimos y el impacto ambiental que generan son bajos o nulos, donde a través de investigaciones una producción de 2.5 toneladas de rendimiento por cada tres meses, supera el potencial de captura de carbono que cualquier otra actividad agrícola (Croce, 2013).
1.2 Aplicaciones de las macroalgas y su biomasa
 1.2.1 Propiedades de la Ulva Lactuca
 Una de sus propiedades se debe al contenido de magnesio, que posee entre 2 y 3 %, además, de vitamina A y E que son ambas antioxidantes y C. Esta ultima activa la absorción de hierro. Además, es rica en calcio, hierro y magnesio donde menciona que 20 gr de ulva fresca aporta la dosis diaria de hierro recomendada como se observa en la Figura 2.
Figura 2
	Componentes
	UM (mg/ 100g)
	Nitrógeno
	0.95 – 2.94
	Fósforo
	130.4 – 202.55
	Potasio
	792.7 – 2816.2
	Sodio
	674.77 – 1075.8
	Calcio
	858.0 – 880.0
	Magnesio
	3582.2 – 3785.3
Composición de la Ulva Lactuca a peso seco
Fuente: Cruz (2019). Obtenido de: Una dieta a base de harina de Ulva Lactuca mejora el crecimiento de alevines de bauncos Girella laevifrons.
1.2.2 Parámetros que influyen en el cultivo intensivo de macroalgas
En un cultivo de algas provenientes y recolectadas de costas y lagunas, donde su composición química varía dependiendo de la temporada y distribución geográfica, y además parámetros como la temperatura, salinidad, luz y disponibilidad de nutrientes (Cruz, 2019). Además, ciertos factores ambientales, el manejo y el método de secado, modificará el valor nutricional y las propiedades fisicoquímicas de las algas (Villalobos, 2012).
 Los parámetros que influyen a las macroalgas son el pH, conductividad, temperatura, salinidad, nitrógeno y fosforo, CO2 (Croce, 2013).
1.2.3 Harina de algas
La harina de algas se empezó a reproducirse de forma experimental en Noruega en 1960, donde al cultivar un tipo de alga en especial, lo secan y muelen. El secado se realiza en hornos de petróleo crido, por lo que el precio de este influye en costos, actualmente se recogen unas 50 000 toneladas de algas húmedas para producir 10 000 toneladas de harina, cuyo valor es de 5 millones de dólares (García, 2016).
 1.2.4 Fertilizantes
El uso de algas como fertilizantes, se inicia en el Siglo XIX, donde se utilizaban algas pardas grandes y lo echaban a su terreno, ya que debido a alto contenido de fibra, las algas actúan como acondicionador de suelo y retención de humedad (Villalobos, 2012).
 1.2.5 Cosméticos
 En la elaboración de cosméticos a base de extracto de algas, se refiere al añadido de hidrocoloides extraídos de algas, donde el alginato o la carragenina pueden mejorar las propiedades del producto relacionado a la retención de humedad de la piel (García, 2016)
	1.2.6 Producción de combustibles
	 Se ha realizado una investigación de que las algas sean una fuente indirecta de combustible, ya que la idea consistía en producir grandes cantidades de algas en el océano y fermentar esta biomasa a fin de generar gas para la producción de combustible. Una compañía argentina elaboró una planta en América Latina para producir biodiesel en base de algas, donde sus insumos son 90 % de aceite de soja y 10 % de aceite de algas, pero espera que puedan depender solo de algas, que puedan crecer en agua de mar y también en agua contaminada, sería un gran ahorro para la empresa (Dominguez, 2019).
 Para combustibles líquidos en particular, las macroalgas son una materia prima de biomasa con gran potencial de producción. 
1.2.7 Tratamiento de aguas residuales
 Existen algunas algas que pueden tratar agua contaminada, para absorber metales pesados como zinc y cadmio, además las algas utilizan residuos de las granjas piscícolas como nutrientes, y se han ido realizando proyectos de algas en zonas adyacentes a piscifactorías (Dominguez, 2019).
1.2.8 Agentes antivirales
 Existen ensayos donde a través de los extractos de varias algas realizado in vitro o en animales, pero ha habido pocos progresos en ensayos con personas (Croce, 2013).
1.3 Técnicas de cultivo de macroalgas
 Las técnicas de microalgas se pueden dividir en dos grupos: La ficocultura que se caracteriza por favorecer la extensión de las poblaciones naturales aumentando la superficie de fijación y diseminando plántulas, con el objetivo que las especies se naturalicen; por otro lado, están las del grupo de La ficocultura intensiva, donde todo el proceso de crecimiento y producción está controlado por el hombre. Esta última se puede realizar tanto en el mar abierto como en tierra (Alfaro & Zafra, 2009).
· Ficocultura en mar: esta técnica de cultivo está ideada para especies capaces de reproducirse vegetativamente. Se realiza la siembra de fragmentos de alga encuerdas y piquetas en mar abierto. Es una técnica poco costosa pero que necesita una abundante mano de obra. Debe realizarse en zonas poco profundas y presenta varios inconvenientes, como la susceptibilidad a fenómenos naturales impredecibles o a patologías y pandemias (Alfaro & Zafra, 2009). 
· Ficocultura mixta planta-mar: se trata del cultivo de plántulas en laboratorio para su posterior trasplante a mar abierto fijándolas sobre un cabo portador. Está diseñada para especies de algas que no pueden reproducirse vegetativamente. Presenta los mismos inconvenientes que la ficocultura en mar (Alfaro & Zafra, 2009).
· Ficocultura en planta: todo el proceso de cultivo se realiza en tierra. Es un sistema de cultivo muy caro y con la necesidad de mano de obra muy cualificada. Tiene la ventaja de que todos los parámetros de cultivo están muy controlados y todos los procesos mecanizados. Actualmente se llevan a cabo sobre todo de manera experimental, dada su baja productividad, pero presenta unas perspectivas de futuro muy alentadoras para la acuicultura debido a que las algas poseen como hemos comentado anteriormente, un potencial muy interesante como biofiltro en efluentes con un alto contenido de nutrientes(Alfaro & Zafra, 2009).
CAPÍTULO II
RIQUEZAS POTENCIALES DE LA ULVA LACTUCA
2.1 USOS INDUSTRIALES DE LA ULVA LACTUCA
2.1.1 Determinación de enzimas para la industria de alimentos y detergentes
En una investigación realizada en el litoral rocoso de Santa Marta en Colombia, en el alga marina conocida como lechuga de mar que habita en la superficie, condujo a caracterizar enzimas con potencial para la aplicación de industria de alimentos y detergentes (Millán, 2018).
Las muestras de lechugas marinas o Ulva Lactuca se trasladaron a un laboratorio que fueron ubicadas en medios de cultivo para que crezcan las bacterias, para luego llevarlo a incubadoras en un periodo entre 24 y 48 horas, a una temperatura de 28 ° C y se evaluaron las colonias bacterianas. Luego se orientó a buscar aislamientos bacterianos productores de enzimas para el estudio de amilasas, lipasas y celulasas, con sustratos de almidón, ácidos grasos y celulosos, comúnmente empleados en industrias de alimentos y detergentes (Millán, 2018).
Se extraen el ADN de las bacterias epífitas, en el cual luego se añadió Escherichia coli, bacteria muy común que vive en el intestino, donde se podrá evaluar la producción de enzimas en sustratos. Asimismo, se encontró que la enzima esterasa actúa sobre ácidos grasos de cadena corta, moléculas que son producidos por la fermentación provocando la elaboración de jabones y margarina (Millán, 2018).
2.1.2 Las biorrefinerías
Las floraciones de Ulva representan una fuente verde no competitiva para la producción de biocombustibles y otros materiales básicos. Abundantes estudios recientes han confirmado el potencial de Ulva para la biorrefinería. Los principales desafíos para las biorrefinerías de algas marinas están relacionados con la producción de productos de alto valor, el menor uso de productos químicos y la eliminación de desechos. La filosofía de biorrefinería integrada puede resolver diferentes problemas asociados con la conversión de biomasa de algas en bioenergía. Una biorrefinería marina podría ser una solución para intensificar la producción de Ulva para obtener bioetanol.
Las algas son algo viscosas, necesitan luz y dióxido de carbono donde se cultivan en reactores y se pueden obtener aceites y vitaminas a base de estas algas. En el Sur de Alemania ofertan reactores plásticos denominados foto reactores que proporcionan luz a óptimas condiciones a las algas, y una recirculación de aire. Estos organismos unicelulares se ven desde microoscopios, se aprovechan y se fabrican pastillas conteniendo sustancias que las personas y animales no ingieren suficiente para su alimentación. La capsulas Tasantinas son suplementos dietéticos, tienen la función antioxidante de carácter preventivo, este es un mercado interesante para la aplicación de las algas, donde ya ha sido ofertado en todo Europa. Para una planta química se oferto este tipo de reactores, donde científicos se proponen realizar biocombustible para autos, y se enfocan en no solamente quemar biomasa en biocombustible si no adquirir sustancias útiles de la biomasa. Con objetivo de satisfacer la demanda de combustible con la producción de desechos de bioalgas (García, 2016). 
2.2 USOS FARMACEUTICOS DE LA ULVA LACTUCA
Las algas de Ulva Lactuca son una fuente de gran variedad de compuestos y moléculas químicas, donde son denominados nutracéuticos que son un término derivado de los campos de nutrición y farmacéutico que son muy importantes en la industria alimenticia. Este tipo de algas son utilizadas como sustancias que son alimento que proporciona beneficios para la salud de las personas o animales, donde no adquieren sus requerimientos diarios de consumo de nutrientes, como en el caso de las proteínas, o sustancias que son importantes para combatir algún tipo de enfermedades en tema de prevención y tratamiento. Este tipo de algas poseen propiedades antioxidantes, antitumorales, antibacteriales, anticancerígenas, entre otras; que a través de su extracto obtienen un gran alimento para las personas (FAO, 2012).
Existen varios estudios que respaldan las propiedades nutraceuticas de este tipo de algas, por su alto nivel de proteinas, son fuente de peptidobioactivos con interesantes funciones fisiológicas, donde ejercen efectos antiinflamatorios en celulas inmunes. También existe un creciente interes en el desarrollo de biomateriales proveniente de fuentes renovables para aplicación de medicina regenerativa, materia de ingenieria de tejidos con la función de obtener soluciones de biocompatibilidad, degradabilidad y toxicidad (Cruz, 2019).
2.3 USOS PARA PRODUCTOS ARTESANALES DE LA ULVA LACTUCA
2.3.1 Elaboración de harina de alga Ulva Lactuca
Para la elaboración de harina de alga Ulva Lactuca se tiene que recolectar en las orillas, donde se lava con agua de mar y luego con agua dulce, donde se pusieron a secar a temperatura ambiente en bandejas cribadas por 48 horas y se utiliza un molino manual para la obtención de partículas de 250 micras, la cual se consiguió al tamizarlo en un tamiz metálico. 
El tema de alimentación es importante desde el punto de vista de algas marinas, algas verdes, y en especial del uso de algas como la Ulva Lactuca como su fuente rica de proteínas.
2.3.2 Elaboración de biogás a base de algas
	
Las algas son una fuente prometedora para laproducción de energía renovable, ya que puedenfijar las emisiones de gases de efecto invernadero,y principalmente porque no compiten con la pro-ducción de alimentos (Chen et al. 2015). En sutrabajo, Aitken et al. (2014) resaltan el recienteinterés sobre la producción de biocombustible apartir de biomasa algal y sus potenciales benefi-cios ambientales. Los autores encontraron que elcultivo y procesamiento de algas marinas para laobtención de bioetanol y electricidad a partir delbiogás producido por Gracilaria chilensis y M.pyrifera podría ser rentable. En el mismo sentidose encuentran otros trabajos más recientes (Fan etal. 2015; Ghadiryanfar et al. 2016).En la búsqueda de energías limpias y económi-cas, surge otra aplicación para las algas marinas:su uso en la fabricación de células solares para laproducción de energía fotovoltaica basada en laobtención de energía eléctrica a partir de energíalumínica. Para ello, diferentes materiales denomi-nados semiconductores se cubren con colorantesque incrementan la captación de luz. Los coloran-tes a base de clorofila obtenida a partir de algasmarinas representan una alternativa económica yde fácil extracción y almacenamiento (Calogeroet al. 2014). Se reportan escasas investigacionesargentinas en este eje temático. Por su parte,Garriga et al. (2017) hacen un aporte sobre elpotencial de las algas como fuente de biocombus-tibles líquidos, mediante la conversión de los car-bohidratos de la biomasa algal en bioetanol, pro-poniendo un método analítico para la determina-ción de azúcares. Otro trabajo, evalúa la variaciónestacional de la composición química de U. pin-natifida (Puerto Madryn) en relación con su usopara la producción de bioetanol. Sus resultadosmuestran que las algas recogidas en verano sonun recurso potencial con un alto contenido deazúcares totales, bajo contenido graso y bajovalor proteico, adecuado para la producción debioetanol (Mendes et al. 2019). Además, mencio-nan que en particular el uso industrial de U. pin-natifida para obtener el bioetanol podría contri-buir sustancialmente a la reducción del impactoambiental y económico que genera su presenciaen las costas patagónicas. Los trabajos evidencianuna aplicación viable que puede ser interesantedesarrollar
2.3.3 Elaboración de jabón de algas marinas
Para la elaboración del jabón es necesario tener todo el material listo y sus aditivos para evitar que su base sea dura y complicaría su elaboración. En primer lugar, se pesa la base de la gliserina cortada en cubos, y colocarlo en un recipiente resistente al calor. 
Colocar en baño maría, y evitar que su temperatura aumente demasiado ya que provoca la perdida de humedad y sus propiedades, asimismo se puede utilizar de forma alterna eluso de microondas colocándose en intervalos de 10 minutos evitando un aumento desmedido de temperatura.
Las algas marinas contienen ciertas propiedades antioxidantes y vitaminas E y C que entre sus aplicaciones se utilizan mucho en tratamientos anticelulíticos que aumentan la circulación de la sangre y el flujo linfático, es decir reactiva la eliminación de la grasa focalizada teniendo en cuenta sus cualidades depurativas, renuevan las células de la piel y retrasan la aparición de manchas y arrugas.
Luego de obtener la base de gliserina derretida, se agregan los aditivos, como una cucharadita de manteca de café, que tiene la función de disminuir la hidratación y enrojecimiento de pieles delicadas, regula el pH, reactiva la circulación, reduce las estrías y celulitis, previniendo el envejecimiento prematuro de la piel.
Agregar dos cucharaditas de algas marinas molido, y hay que tener en cuenta que, al agregar los aditivos considerar que no tienen que ser mas del 10 % del peso total, para que no quede la base muy suave o afecte en la espuma. 
Agregar manteca de cocoa, teniendo como función su mejoramiento del flujo sanguíneo, protege la piel de rayos UV y crea una barrera protectora que retiene la humedad en la piel.
Agregar macerado de aceite de romero, que permite un brillo, frescura, elasticidad y protección a la piel, para hacer un macerado del mismo, se requiere de un frasco de vidrio esterilizado, aceite y hojas de romero; donde se tienen que tapar bien y dejar a 4 semanas, además todos los días se tienen que mover y dejarlo en un lugar fresco y seco.
Agregar una cucharadirta de aceite de resina, y mezclar todo bien, 
Para su coloración es agregar una cucharada pequeña de espinaca en polvo, dando, adquiriendo que los jabones sean naturales, 
Agregar esencia árbol de te, esto es variante de 15 a 20 gotitas, la temperatura entre 140 grados fahrengei cuando le agregas a temperatura caliente esta se evapopra y pierde la esencia.
Luego verter en molde cuando la consistencia de la basequeden espesa, para que algas queden suspendidas en todo el jabón y no solo quede abajo. Dejarlo secar y ya son jabones luego en film transparente cuando ya su mejor duración.
2.3.2 Elaboración de bioetanol a base de algas
La valorización de la biomasa de Ulva para la producción de biocombustibles está llamando la atención en tres aspectos: biorremediación para el ecosistema, fuente de energía renovable y ahorro económico. Ulva puede ser una fuente atractiva de biocombustibles, ya que su producción no requiere tierra cultivable ni fertilizantes. Ulva puede crecer en aguas salinas y residuales y tiene una mayor capacidad para secuestrar el CO 2 atmosférico que los cultivos energéticos terrestres. Además, la tasa de crecimiento y la productividad son altas en comparación con las de los cultivos terrestres, y pueden soportar condiciones duras para sobrevivir en condiciones estresantes. Los biocombustibles más estudiados son el biodiésel, el bioetanol y el biogás. Ulva podría ser una alternativa a los cultivos oleaginosos convencionales porque contienen aceite, adecuado para reacciones de esterificación/transesterificación para la producción de biodiesel.
Para la producción de bioetanol utilizando las microalgas de Ulva Lactuca como materia prima 
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