Como es bien sabido, las masas de agua de los mares y océanos cubren el 71% de la superficie del planeta, lo que provoca que, en conjunto, conformen el bioma más grande de la Tierra: el bioma marino. No es ninguna sorpresa que, dada la inmensidad de su volumen (más de 1300 millones de km3), el medio marino albergue una de las principales reservas de biodiversidad de nuestro mundo. Sus aguas han sido el escenario primigenio de la diversificación de la vida, un lugar donde la enorme variedad biológica y química que lo caracteriza es el resultado de complejos procesos evolutivos. Por este mismo motivo, el medio marino representa una fuente extraordinaria, aunque relativamente inexplorada, de compuestos biológicos y organismos de potencial interés para la investigación y el posterior desarrollo de productos por parte de las industrias alimentarias, farmacéuticas y cosméticas, entre otras.
Tanto a nivel industrial como de investigación científica, se están comenzando a invertir grandes esfuerzos en la búsqueda y el estudio de recursos marinos con posibles aplicaciones beneficiosas para el ser humano y de un valor comercial significativo. Esta práctica se conoce como bioprospección marina y, a pesar de ser muy antigua, parece estar ganando relevancia en las últimas décadas, sobre todo en el sector farmacéutico. Quizá, gran parte de responsabilidad se le deba atribuir a PharmaMar, una empresa farmacéutica española líder en bioprospección que se dedica a la investigación y desarrollo de fármacos derivados de recursos marinos para el tratamiento de diversos tipos de cáncer y Alzheimer.
Algunas macroalgas utilizadas como biofertilizantes. De izquierda a derecha: Ulva lactuca, Cystoseira spp. y Gelidium crinale. Alga verde, alga parda y alga roja, respectivamente.
En el contexto de la bioprospección marina, cualquier organismo de este medio (como las bacterias, algas, crustáceos, esponjas, corales, etc.), puede esconder la respuesta a problemas a los que el ser humano lleva años intentando poner remedio. Esta solución puede venir codificada en forma de genes, rutas metabólicas, sustancias bioactivas o estructuras, por lo que no siempre es necesario el organismo en cuestión para el desarrollo de productos, sino el conocimiento que se deriva de su investigación. Las algas marinas, término que engloba a cianobacterias, microalgas y macroalgas, son un claro ejemplo de organismos bioprospectados. Desde un punto de vista biotecnológico, las algas son unos (micro)organismos modelo muy interesantes debido a su capacidad de producir una gran variedad de sustancias, como fibras, polímeros, ácidos grasos, pigmentos, vitaminas, antibióticos, y otros productos químicos de alto valor. Este hecho ha provocado que sus productos tengan un hueco en mercados tan diversos como el de la alimentación (humana y animal), el textil, el cosmético, el farmacéutico o incluso el de la industria energética a través de la producción de hidrógeno, hidrocarburos y otros combustibles biológicos.
Pero entre tanto sector industrial representado, ¿hay sitio para las algas marinas en la agricultura? La respuesta es sí, y no desde hace poco tiempo precisamente. Las algas han sido utilizadas como fertilizantes y acondicionadores del suelo durante siglos gracias a sus elevados contenidos en fibra, macro y micronutrientes, aminoácidos, vitaminas y fitohormonas vegetales. Los primeros registros de su uso se remontan al año 2700 a.C. en China, mientras que esta práctica no se extendió en Europa hasta el siglo XII. Sin embargo, la aparición de los primeros fertilizantes sintéticos en el siglo XIX trajo consigo el desuso de estos fertilizantes naturales o biofertilizantes. Afortunadamente, la utilización de algas en la agricultura está volviendo a ganar relevancia en el presente. La sociedad actual empieza a tomar conciencia de que la agricultura moderna debe estar enmarcada bajo el concepto de sostenibilidad, atendiendo a la salud del suelo y de un cultivo libre de contaminantes nocivos.
De ahí que la comunidad científica haya comenzado a considerar a las algas marinas coo unas potentes herramientas multifuncionales alternativas al uso de agroquímicos, con un enfoque muy prometedor y respetuoso con el medio ambiente. Este potencial se ve reflejado en la gran cantidad de artículos científicos publicados en los últimos años sobre los efectos beneficiosos de estos organismos en diferentes cultivos agrícolas. A fin de evaluar dichos efectos y las relaciones que establecen con las plantas, las algas marinas están actualmente sujetas a un exhaustivo proceso de bioprospección.
No son pocos los beneficios descritos hasta ahora en muchas de ellas, con efectos que pueden variar con el modo de aplicación: añadiendo directamente biomasa o un extracto al suelo, en solución o como aerosol foliar. Con el uso de algunas especies de algas en cultivos vegetales de estudio se han obtenido resultados prometedores en diferentes procesos fisiológicos de las plantas, como son la germinación de semillas, el desarrollo del tallo y la raíz, o la toma de nutrientes y agua, observándose una mejora en la asimilación de carbono, la eficiencia fotosintética y de la transpiración. Además, se ha demostrado que las algas marinas tienen efectos antibacterianos, antifúngicos, antivirales e incluso antinematodos y antidepredación de insectos en las plantas, lo que las posiciona como un potencial agente antimicrobiano y bioinsecticida. Así, especies agrícolas y hortícolas como el arroz (Oryza sativa L.), la soja (Glycine max L.), el pimiento (Capsicum annuum L.), la cebolla (Allium cepa L.), el tomate (Solanum lycopersicum L.), el pepino (Cucumis sativus L.), la fresa (Fragaria x ananassa Duch.) o la vid (Vitis vinifera L.) son solamente una pequeña parte del catálogo de plantas en las que se han registrado algunos de esos beneficios.
Todas estas bondades, especialmente en el contexto actual del cambio climático y la demanda creciente de agua y nutrientes en la agricultura intensiva, así como la necesidad de explotar suelos menos fértiles o extremos, abren una gran oportunidad para la integración de las algas marinas en las técnicas agrícolas. Por ello, buena parte de la investigación hoy día está orientada hacia la identificación de aquellas especies de algas que puedan ejercer en los cultivos un papel crucial en la protección efectiva contra diferentes tipos de estrés ambiental como el salino, el estrés hídrico o el que provocan las temperaturas extremas.
Recientemente, se ha publicado un interesante trabajo en el que la aplicación de tres tratamientos basados en macroalgas (Ulva lactuca L., Cystoseira spp., y Gelidium crinale) en plantas de colza (Brassica napus L.) sometidas a altas concentraciones de sales alivió los efectos perjudiciales derivados del estrés salino. Todos los tratamientos redujeron la inhibición de parámetros fisiológicos normalmente afectados por este estrés, como son la clorofila a y b, la acumulación de carbohidratos y los niveles de hormonas promotoras del crecimiento. A su vez, los mecanismos de defensa de la planta frente a salinidad se vieron incrementados, lo que se reflejó en una mayor acumulación de osmolitos y antioxidantes como los fenoles, la prolina y las antocianinas. En resumen, los tres tratamientos originaron cambios significativos a nivel morfológico, bioquímico y fisiológico en las plantas, con efectos positivos para el crecimiento y el rendimiento de las mismas.
La bioprospección marina puede suponer una ilusionante vía de enfoque para las técnicas agrícolas del futuro, siempre que no sólo se vea como una fuente de recursos explotables y se realice, en la medida de lo posible, bajo estrategias de conservación o reposición de recursos sin ocasionar deterioros o pérdidas en los ecosistemas. En este sentido, el mar aún tiene mucho potencial sumergido.
