Sargazo, plaga u oportunidad ante el cambio climático

Desde el 2011, entre los meses de junio y septiembre, las costas del Caribe Mexicano cambian toda su vista paradisiaca con la llegada de una masa de vegetación color marrón que impregna, no solo sus malos olores, sino también un impacto drástico en el ecosistema marítimo de las playas de Quintana Roo y Yucatán.

Para muchos especialistas, el arribo de las enormes mareas de sargazo ha llegado a penetrar tanto a la economía, como al bienestar animal y social de quienes habitan en la región. Sin embargo, de este problema, que anualmente ha ido en aumento, se han logrado encontrar alternativas que le den un nuevo uso a esta vegetación considerada como un desecho.

¿Se pensaría que de las toneladas de sargazo que llegan a las playas de la Península de Yucatán se podrían pavimentar calles, construir casas o incluso, crear alimento nutritivo y sostenible para todo el sector ganadero del país?

Académicos del Instituto Tecnológico de Conkal han visto en estas algas la oportunidad de crear un sistema de alimentación dirigido para la industria agropecuaria, donde el único fin no es solo alimentar al ganado, sino que, a través de esta producción de alimento, donde uno de los ingredientes sea el sargazo, se pueda impactar de forma positiva a la economía, ganadería, turismo y por supuesto, el ecosistema.

“Todo empezó al ver un problema evidente, empezando por el cambio climático que ha generado un aumento en la temperatura, cambios en el clima, presencia de plagas y muchas implicaciones, pero teníamos que voltear a ver también las causas, y desde la ciencia animal, sabemos que la ganadería contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero, que estos efectos se pueden reducir si se hace una ganadería más sostenible”, comentó el doctor Ángel Piñeiro Vázquez.

El coordinador del Doctorado en Agricultura Tropical Sustentable y líder de esta iniciativa, en colaboración con otros investigadores del instituto, comenzaron a analizar opciones de cómo hacer que los efectos por el metano, proveniente de los desechos de los animales, tenga un menor impacto ecológico, ya que la ganadería genera el 14 por ciento de emisiones de metano a escala global.

“¿Qué opciones tenemos? Hay plantas que tiene metabolitos secundarios que se ha observado que tiene la capacidad de reducir ciertas poblaciones de microorganismos dentro del rumen, es decir, la panza de la vaca, lo que nosotros alimentamos no es a la vaca, más bien a las bacterias de la panza, como los hongos, protozoarios y arqueas metanogénicas, las cuales están especializadas en producir metano”, explicó.

El doctor Ángel reconoció que hay un número considerable de plantas que reducen hasta un 30 por ciento las emisiones de metano, sin embargo, analizando otras opciones, comentó que encontraron que, dentro de todo el acumulado de distintas algas que conforman el sargazo, éstas contienen “una infinidad de compuestos bioactivos que tienen efectos a nivel rumial”, capaces de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Piñeiro Vázquez recalcó que las algas del sargazo eficientes para este tipo de producción provienen de las que aún se encuentra dentro del mar, “lo que recala en la playa ya está podrido, lo que necesitamos es lo que está verde”.

Al ver que el problema del sargazo, que anualmente aumenta en cantidades excesivas, dejando una huella difícil de retirar en la costa del Caribe, vieron la oportunidad idónea para abonar en todos los sectores que impacta este problema ambiental. Pero el camino sería más largo de lo que parece.

“Nos topamos que, en información del uso del sargazo, en cuestiones de ciencia animal, no existe nada, se ha hecho en otros países como Japón, pero las variedades de sargazo son diferentes, en México sería el primer proyecto de este tipo”, aseguró.

Una vez con estos primeros acercamientos, dieron arranque a las pruebas de composición química, se realizaron estudios en condiciones in Vitro, que simula una panza a menor escala, donde se observó que la producción de gas se reduce hasta en un 30 por ciento, así como la población de protozoarios que producen el metano.

Ahora, comenzará el proceso de adherir esta alga a la dieta de los animales, “ver las condiciones en vivo y cuánto nos cuesta como estrategia de mitigación, hay que entender que además de la sal de mar, estas algas contienen metales pesados por todas las corrientes de donde viene y arrastra en su camino, sin embargo, en cantidades adecuadas su consumo sería positivo”.

El proceso de la producción del sargazo, para ir desde las playas hasta el alimento de los animales no generaría un mayor impacto ambiental en comparación con la forma de producir los sacos de comida convencionales para el ganado.

“Al sacarlo de la playa tiene una vida corta y empieza a fermentar, por lo que se tiene que extender para secar y quitar la mayor cantidad de humedad, de ahí se mete en un estufa de aire forzado para quitar el resto del líquido y pasarse a moler a un tamaño de partículas entre 1 a 2 milímetros e integrarse a una dieta compuesta por soya, sorgo, maíz, vitaminas, entre otros”. 

¿Cómo sería proyectar esto a futuro? Para Ángel Piñeiro es vital observar el panorama en países europeos y de Sudamérica donde las actividades de industria sostenible y sustentable están revolucionando la economía de sus países.

“Hay productos en Colombia que cuentan con una etiqueta que dice Co2 neutro, es decir, que la producción de metano de esos animales de lo que proviene la carne se está tratando de mitigar; estamos haciendo que un alimento con sargazo, si da buenos resultados, se vuelva un referente en producción amigable con el medio ambiente”, señaló.

De ser posible, en el mercado se vería un producto ecológico y ambiental para consumo animal que generaría un 30 por ciento menos de metano que otros productos.

“Hay nichos de mercado que consumen estos productos y les interesaría comprarlo, porque no solo están interesados en cuidad el medio ambiente, sino también su propia salud”, destacó.

“Las algas marinas tienen otra composición en comparación a un pasto normal que tiene ácidos grasos saturados, lo que genera obesidad y problemas cardiacos, en cambio, cuando consumen este tipo de algas tienen una concentración de DHA, omega 3 y omega 6, entonces cuando la composición de la leche y la carne cambia, hay un mayor beneficio para la salud humana.

Y aún con todos estos resultados que generaría la industrialización del sargazo en el sector agropecuario, Ángel Piñeiro resaltó que es necesario mirar este trabajo desde la política pública, “crear mecanismos donde el estado dé incentivos para tratar de reducir el Co2 como ocurre en Chiapas para mitigar el impacto ambiental, la ganadería no es mala, pero es momento de cambiar la forma de hacerla y tener una meta para lograr un impacto más sostenible.

Otros colaboradores: Luis Canul Ku, Roberto Sanjinés García, Edgar Aguilar Urquizo, Magnolia Tzec González y Beatriz Aguilar Silveira.

ARRIBAZONES DE SARGAZO Y SU POTENCIAL PARA REDUCIR EMISIONES DE METANO EN RUMIANTES

Angel Piñeiro Vázquez, Beatriz Aguilar Silveira y Luis Canul Ku

En las costas mexicanas de la Península de Yucatán se presentan anualmente grandes arribazones de sargazo que representan serios problemas en los sectores social, ambiental y económico. Siendo el sector turístico uno de los más afectados, al afectar las playas; este sector tiene gran importancia nacional y regional, por el aporte significativo de divisas. Ante esta problemática, año con año se realizan esfuerzos para retirar el sargazo de las zonas costeras y darles un uso en diferentes actividades (civil, agrícola y pecuario, artesanal, medicinal, etc.).

¿Qué es el sargazo? es una combinación de plantas marinas de diferente origen y características, así, en la costa norte de la Península arriban principalmente pastos marinos; mientras que en la costa oriental (el Caribe Mexicano) arriban algas pelágicas. Entre las especies de algas pardas o pelágicas que arriban a las costas mexicanas se encuentran el Sargassum natans y S. fluitans, que desde 2011 han impactado negativamente la zona costera, afectanndo el desarrollo turístico de la región, que anualmente recibe alrededor de 15 millones de turistas, los cuales aportan más del 40 % del producto interno bruto (PIB) correspondiente a este sector, que representa el 8.7 % del PIB a nivel nacional.

A partir de 2014 se intensificaron las arribazones de sargazo, alcanzando el pico más alto en septiembre de 2015 con 19,603 m3/km en Puerto Morelos y Cancún y posteriormente disminuyó a 681 m3/km en febrero de 2016 con un promedio de 2,360 m3/km retirados de las playas en cinco Municipios de Quintana Roo. Posteriormente, se volvió a incrementar en 2017 alcanzando el pico máximo en mayo de 2018 con 8,793 m3/km y para junio del mismo año se registraron más de 20 millones de toneladas de sargazo en las costas del Mar Caribe y el Océano Atlántico Central. El 4 de mayo se publicó en el periódico La Jornada que los arribazones de sargazo en el mes de abril alcanzaron su máximo histórico con al menos 14 millones de toneladas de sargazo que flota en el mar Caribe.

La afectación por la acumulación del sargazo en las playas tiene múltiples aristas, por una parte, modifica los ecosistemas costeros y, afecta la percepción de los turistas y el empleo en el sector, además de ser problema para la salud humana. Por otra parte, su retiro de las playas tiene el objetivo de impedir la reducción en la afluencia turística a la región; sin embargo, el costo para retirarlo es elevado y afecta tanto a la iniciativa privada como al Estado, al momento no se cuenta con estrategias integrales y eficientes de gestión a mediano y largo plazo que coadyuven a la conservación ambiental y al aprovechamiento de este recurso para crear economías circulares.

Con respecto a las afectaciones ambientales de los arribazones de sargazo, cabe mencionar su elevada capacidad de absorción de metales pesados debido a la presencia de alginatos: Los metales pesados cuando se liberan tienen gran potencial contaminante para el agua de mar y los acuíferos subterráneos. Además, la descomposición de la MO aumenta la demanda bioquímica de oxígeno, ocasionando la eutroficación de los sistemas acuáticos, afectando negativamente la flora y fauna marina, por otro lado, el efecto combinado de la hipoxia con las altas concentraciones de amonio y sulfuro de hidrógeno, inducen la muerte de miles de peces, tortugas, delfines y dañan los manglares, alterando la dinámica trófica de diversas especies y se incrementa la erosión de las playas. La importancia ecológica del sargazo está asociada al hábitat para la reproducción de un gran número de especies de invertebrados y contribuye como fuente de carbono para el fondo marino.

Usos potenciales

El sargazo tiene diversos compuestos químicos, entre ellos el alginato y sustancias fenólicas y polisacáridos los cuales tienen un uso potencial en diversas industrias entre estas, se encuentran: alimenticia, textil, cosmética, farmacéutica, de construcción y papelera, etc. Además, puede ser utilizado en las actividades agrícolas (composta, fertilizante orgánico, alimentación animal) y para la producción de biogás, así como adsorbente biológico para diferentes sustancias contaminantes, que pueden reintegrarse a las cadenas de valor de los procesos industriales y la biomasa residual puede ser utilizada para la obtención de compuestos bioactivos.

Por otra parte, la concentración de lípidos en las macroalgas pardas y rojas se encuentra entre 1 y 5 %, son ricas en ácidos grasos polinsaturados (AGPI) omega 3 y 6 como el eicosapentaenoico (EPA; C20:5) y araquidónico (AA; C20:4). La concentración de nutrientes y metabolitos secundarios en las células de las algas marinas depende de la exposición a las olas, la intensidad de la luz, la temperatura, salinidad y pH del mar, así como el estado de oxidación de los minerales y la disponibilidad de nutrientes. LA concentración de materia seca, cenizas, proteína, lípidos y carbohidratos es muy variable y depende de la especie; el contenido mineral también depende de la especie tanto en macro y micro minerales como en metales pesados. La composición de bromoformo y hierro varía dependiendo la especie de alga; por ejemplo, se ha visto que la concentración de bromoformo es mayor (2,305 vs 35 µg g-1 MS) y la de hierro es menor (1.765 ppm vs 939 ppm) en Asparagopsis taxiformis comparada con Zonaria farlowii. Además, contienen una elevada concentración de metales pesados como el arsénico, el mercurio, el plomo, el cadmio y el aluminio, la cual se basa en la heterogeneidad de las paredes celulares de las algas que da lugar a diferentes capacidades de adsorción y por ende a diferentes concentraciones según la especie.

Entre los metabolitos secundarios que se han detectado están: guanidoacetato, manitol y etilenglicol, además de vitaminas, ácidos carboxílicos y ácidos orgánicos. Las algas pardas contienen clorotaninos, los cuales son compuestos polifenólicos formados por cadenas poliméricas de residuos de cloroglucinol (1,3,5-trihidroxibenceno) conectados mediante enlaces C-C y/o C-O-C. Con respecto al arsénico, especies como Sargassum fulvellum presentaron un nivel elevado; sin embargo, seguía estando dentro del límite aceptable para los rumiantes, y no era probable que causara ningún efecto negativo en la salud, especialmente porque también contenían muchos minerales benéficos.

Propiedades farmacológicas y nutraceúticas

Los metabolitos secundarios presentes en las diversas especies de sargazo pueden tener propiedades farmacológicas que coadyuven al tratamiento de algunos tipos de cáncer, diabetes, control de la obesidad y, efecto antioxidante y antimicrobiano, entre otros. En las algas pardas están presentes polisacáridos poco comunes en las plantas terrestres, como: el alginato, el fucoidán y el laminaran; los cuales tienen efecto como anticoagulantes, antioxidantes e inmuno reguladoras. El fucoidán es un polisacárido sulfatado que se encuentra en las paredes celulares de las macroalgas marrones. Además contienen compuestos polifenólicos como los clorotaninos con actividad antioxidante, anticancerígena, antiviral, antimicrobiano, anti inflamatoria  y neuroprotectora. Con respecto a los lípidos, su concentración varía entre 35 y 50 g kg-1 MS. Destacan los ácidos grasos poliinsaturados entre 18 y 24 Carbonos, algunos de ellos tienen hasta 6 dobles enlaces. Los ácidos grasos saturados representan entre el 30 y el 50% del total, mientras los poliinsaturados representan entre el 25 y el 35% del total.

Se ha observado que el consumo de algas en diversas especies animales contribuye al mantenimiento de la salud, mejoran la disponibilidad de los nutrientes y el estado oxidativo. Pruebas realizadas en rumiantes suplementados con Sargassum spp. indican mejoría en el estado antioxidante y en los parámetros inmunológicos; con incremento en la capacidad para modular los efectos perjudiciales del estrés calórico a través de la regulación de las respuestas termo-respiratorias e inflamatorias y en consecuencia se observa un mejor comportamiento productivo

Uso potencial del sargazo en la alimentación de rumiantes

Las algas pardas pueden representar una fuente de nutrientes para los rumiantes, como ha sido demostrado en estudios in vitro en otras partes del mundo, sin embargo, los estudios in vivo son escasos y un problema potencial para su uso en la alimentación de rumiantes es su elevado contenido de metales pesados y otras sustancias potencialmente tóxicas. El valor nutricional de las algas marinas se relaciona con su contenido de minerales y compuestos fenólicos como los clorotaninos (agentes antimicrobianos alternativos), y otros compuestos que pueden modificar el microbioma ruminal ayudando a reducir las emisiones de CH4.

Los géneros de macroalgas pardas más utilizados como ingrediente en dietas para rumiantes son: Ascophyllum, Laminaria y Undaria; macroalgas verde Ulva, Codium y Cladophora y; macroalgas rojas Pyropia, Chondrus y Palmaria. Además de su contenido de polisacáridos, polifenoles y lípidos, su concentración de macro y micro minerales y metales pesados (potencialmente tóxicos), limitan su inclusión en la dieta, los niveles máximos utilizados van entre 25 y 30%. Por otra parte, la concentración de proteína en las algas pardas es de baja a media y, su rango se encuentra entre 80 y 190 g de PC kg-1 MS, la concentración de paredes celulares varía de 58 a 417 g de FDN kg-1 MS. La variabilidad en la concentración de nutrientes depende de diversos factores, entre los cuales se encuentran: la especie, el sitio geográfico de su crecimiento, que a su vez está influenciado por la temperatura, salinidad y concentración de nutrimentos en el agua. También se modifican por el método de conservación, ya sea deshidratado o ensilado. Una de las limitantes para su uso en la alimentación de rumiantes se debe a concentración de yodo y metales pesados en las algas y su acumulación en los tejidos animales, por lo que se requieren ensayos de alimentación a largo plazo para poder definir los niveles máximos de inclusión en la dieta y los efectos potencialmente negativos sobre la fisiología y metabolismo de los rumiantes.

CONCLUSIÓN

El sargazo representa una problemática, social, económica y ecología que afecta a la península de Yucatán, sin embargo, debido a su composición química y su contenido de compuestos bioactivos puede tener la capacidad de ser empleada en la alimentación y estrategia para reducir las emisiones de metano en los rumiantes.

antimicrobiano, entre otros. En las algas pardas están presentes polisacáridos poco comunes en las plantas terrestres, como: el alginato, el fucoidán y el laminaran; los cuales tienen efecto como anticoagulantes, antioxidantes e inmuno reguladoras. El fucoidán es un polisacárido sulfatado que se encuentra en las paredes celulares de las macroalgas marrones. Además contienen compuestos polifenólicos como los clorotaninos con actividad antioxidante, anticancerígena, antiviral, antimicrobiano, anti inflamatoria  y neuroprotectora. Con respecto a los lípidos, su concentración varía entre 35 y 50 g kg-1 MS. Destacan los ácidos grasos poliinsaturados entre 18 y 24 Carbonos, algunos de ellos tienen hasta 6 dobles enlaces. Los ácidos grasos saturados representan entre el 30 y el 50% del total, mientras los poliinsaturados representan entre el 25 y el 35% del total.

Se ha observado que el consumo de algas en diversas especies animales contribuye al mantenimiento de la salud, mejoran la disponibilidad de los nutrientes y el estado oxidativo. Pruebas realizadas en rumiantes suplementados con Sargassum spp. indican mejoría en el estado antioxidante y en los parámetros inmunológicos; con incremento en la capacidad para modular los efectos perjudiciales del estrés calórico a través de la regulación de las respuestas termo-respiratorias e inflamatorias y en consecuencia se observa un mejor comportamiento productivo

Uso potencial del sargazo en la alimentación de rumiantes

Las algas pardas pueden representar una fuente de nutrientes para los rumiantes, como ha sido demostrado en estudios in vitro en otras partes del mundo, sin embargo, los estudios in vivo son escasos y un problema potencial para su uso en la alimentación de rumiantes es su elevado contenido de metales pesados y otras sustancias potencialmente tóxicas. El valor nutricional de las algas marinas se relaciona con su contenido de minerales y compuestos fenólicos como los clorotaninos (agentes antimicrobianos alternativos), y otros compuestos que pueden modificar el microbioma ruminal ayudando a reducir las emisiones de CH4.

Los géneros de macroalgas pardas más utilizados como ingrediente en dietas para rumiantes son: Ascophyllum, Laminaria y Undaria; macroalgas verde Ulva, Codium y Cladophora y; macroalgas rojas Pyropia, Chondrus y Palmaria. Además de su contenido de polisacáridos, polifenoles y lípidos, su concentración de macro y micro minerales y metales pesados (potencialmente tóxicos), limitan su inclusión en la dieta, los niveles máximos utilizados van entre 25 y 30%. Por otra parte, la concentración de proteína en las algas pardas es de baja a media y, su rango se encuentra entre 80 y 190 g de PC kg-1 MS, la concentración de paredes celulares varía de 58 a 417 g de FDN kg-1 MS. La variabilidad en la concentración de nutrientes depende de diversos factores, entre los cuales se encuentran: la especie, el sitio geográfico de su crecimiento, que a su vez está influenciado por la temperatura, salinidad y concentración de nutrimentos en el agua. También se modifican por el método de conservación, ya sea deshidratado o ensilado. Una de las limitantes para su uso en la alimentación de rumiantes se debe a concentración de yodo y metales pesados en las algas y su acumulación en los tejidos animales, por lo que se requieren ensayos de alimentación a largo plazo para poder definir los niveles máximos de inclusión en la dieta y los efectos potencialmente negativos sobre la fisiología y metabolismo de los rumiantes.