INTRODUCCION NUEVA

PRODUCCIÓN BIOTECNOLÓGICA DE AGAROSA

INTRODUCCION

Actualmente la poliacrilamida es ampliamente utilizada en biotecnología para la inmovilización de enzimas, como medio de cultivo; En ingeniería genética en procesos en técnicas de separación de bio-moléculas, como la electroforesis y cromatografía en gel; En medicina en implantes cutáneos, y mamarios; Su utilización también se extiende a la elaboración de floculantes para el tratamiento de aguas, de pastas dentales, de tintes y plásticos, se incorpora en el cemento para ralentizar el proceso de deshidratación, y como absorbentes de agua y fertilizantes en el cultivo de plantas. La Organización Mundial de la Salud OMS (World Health Organization, WHO) establecía una cantidad de 0,5 mg/Kg para aguas de consumo y la legislación europea sobre migración química en envolturas plásticas situaba estos valores en un límite de 10 µg/Kg. Además su utilización como implantes cutáneos inyectables está prohibida en estados unidos. [1, 2, 3,4]

Pese a la gran aplicación de los polímeros de acrilamida, esta sustancia hace parte de la lista de Sustancias Peligrosas de la Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo de EEUU (Occupational Safety and Health Administration) porque es neurotóxico, genotóxico, carcinógeno y reactivo. Produciendo efectos nocivos sobre el sistema nervioso, especialmente bajo condiciones de exposición prolongada. El envenenamiento por esta sustancia puede dar lugar a inestabilidad en las extremidades, entumecimiento, perdida de reflejos, etc. Así mismo, se ha demostrado que produce cáncer y desordenes reproductivos en animales de laboratorio. La absorción de acrilamida se produce rápidamente a través de la piel, dado que la acrilamida tiende a sublimar, puede llegarse fácilmente a la inhalación de sus vapores y la consiguiente intoxicación. [5, 6, 7]

Como alternativa se empezaron a utilizar geles de agarosa un polisacárido proveniente de la pared celular de las algas rojas, con el objetivo de sustituir y minimizar el consumo de poliacrilamida. Este polisacárido posee ventajas considerables frente a la poliacrilamida como son: Muy bajo contenido de grupos electronegativos (fundamentalmente sulfatos y acido píruvico) resultando un polisacárido bastante inerte y adecuado para las técnicas cromatográficas; Fácil disolución acuosa; Estructura macroporosa, en la que es posible variar el tamaño de poro, por simple cambio de la concentración; Excelente transparencia óptica, tanto en las regiones del espectro visible como del ultravioleta, que permite una mejor cuantificación por técnicas e. espectrofotométricas; Fácil activación y derivatización de los soportes; Tiene la propiedad de mantenerse en estado sólido a temperatura ambiente y a altas temperaturas se torna líquida; Y la más importante teniendo en cuenta los riesgos para la salud que representa la utilización de poliacrilamida es la ausencia de toxicidad gracias a que es un producto natural obtenido de un fuente renovable, las algas marinas. Por lo que se ha convertido en la actualidad en una herramienta imprescindible en separación de ácidos nucleídos en Ingeniería Genética, Cultivos Celulares y Microbiología [1,8].

La agarosa se obtiene de algas rojas (Rodofitas) principalmente de los generos Gelidium, Gelidiella, Euchema, Ahnfeltia, Pterocladia y Gracilaria. Las especies Gelidiella y Pterocladia, aportan pequeñas cantidades. El agar de mejor calidad de obtiene de Gelidium, aunque en los últimos años se ha extendido la obtención a partir de cultivos marinos de Gracillaria, que son ahora la fuente principal de este polisacárido (65% aprox). El cultivo de Gracilaria ha prosperado especialmente en Chile, pero existen especies de esta alga tanto silvestres como cultivadas en la Argentina, Sudáfrica, el Japón, Indonesia, Filipinas, China y la India. La demanda de Gelidium es elevada, por lo que cuando es posible se recolecta, siendo los principales países proveedores España, Portugal, Marruecos, el Japón, República de Corea, China, Chile y Sudáfrica. Otras fuentes secundarias de materia prima para la producción de agar son las especies de Pterocladia (una pequeña alga similar a Gelidium, que se recolecta en las Azores y Nueva Zelandia) y Gelidiella (India, Egipto y Madagascar).

Anualmente se extraen 55 000 toneladas (peso en seco) de algas marinas con las que se producen 10.000 toneladas de agar por un valor de 175 millones de dólares (2009). EE.UU. Chile, España y el Japón producen el 60 por ciento del total de agar consumido en el mundo. La principal productora de agarosa a nivel mundial es Hispanagar (España), además de producir agar para uso alimentario y carragenanos. Se estima que el precio de la agarosa de alta calidad puede costar entre 535 y 5.400 dólares por Kg. Mientras que el agar alimenticio tiene un valor de 18 dólares el Kg, lo que convierte el mercado de la agarosa en atractivo ya que genera grandes ingresos a los países que la producen, además de generar demanda de personal altamente calificado [9,10].

REFERENCIAS

[1] ARMISÉN G., María Pilar. Nuevos métodos de caracterización y activación de geles de agarosa como soportes para la inmovilización de proteínas de interés industrial. Universidad Complutense de Madrid. España 2005.

[2] ANH THU, L. et al. Identification of human, rat and chicken ribosomal proteins by a combination of two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis and mass spectrometry. Université de Lyon. Centre de Génétique Moléculaire et Cellulaire, France. Febrero de 2011.

[3] PALOMINO, A. Factors influencing the synthesis of tunable clay–polymer nanocomposites using bentonite and polyacrylamide. Department of Civil and Environmental Engineering. Penn State University, USA. Junio de 2011.

[4] Kang Luo, S, et al. Our strategy in complication management of augmentation mammaplasty with polyacrylamide hydrogel injection in 235 patients. Department of Aesthetic and Plastic Surgery. Provincial People’s Hospital, Guangzhou, China. Noviembre de 2010.

[5] FAO/WHO. Consusltation on the health implications of acrylamide in food. [En línea] <Disponible en: http://www.who.int/foodsafety/publications/chem/en/acrylamide_summary.pdf> [Consulta: 22 octubre de 2011].

[6] FAO/WHO. Consusltation on the health implications of acrylamide in food. [En línea] <Disponible en: http://www.hrs-spiratube.com/es/recursos/reduccion-de-la-acrilamida-en-los-alimentos-industriales.php> [Consulta: 22 octubre de 2011].

[7] GARCIA C, Javier. Síntesis de cerámicos tecnológicos mediante métodos de combustión de geles de acrilamida. Universidad de Barcelona. <Disponible en: http://tdx.cat/bitstream/handle/10803/1076/08.XGC_CAP6.pdf?sequence=8> [Consulta: 22 octubre de 2011].

[8] ZHANG, Z. et.al. Mechanical characterization of agarose micro-particles with a narrowsize distribution. Department of Chemical Engineering, University of Birmingham 2008.

[9] FAO. La industria de las algas marinas. [En línea] <Disponible en: http://www.fao.org/DOCREP/004/y3550s/Y3550S04.htm> [Consulta: 23 julio 2011]

[10] FAO. Production, properties and uses of agar. [En línea] <Disponible en: http://www.fao.org/docrep/X5822E/x5822e03.htm> [Consulta: 23 julio 2011]