Quitosano de cáscaras de camarón para la industria farmacéutica: no es una contradicción, es una oportunidad

A propósito de la polémica por el descarte de restos de faena de crustáceos en San  Antonio Oeste, provincia de Río Negro (http://www.rionegro.com.ar/sociedad/no-podran-tirar-restos-de-langostinos-FF2777106), socializo esta nota aparecida en Aquahoy de mayo de 2017  y comentando que hay colegas en la ciudad de Puerto Madryn que trabajan en la obtención de qutisano (http://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/1532 por caso). Sería esto una oportunidad que permita obtener un producto de alto valor y aportar a resolver un problema ambiental también?. Los crustáceos de marras provienen de la pesca, pero vale la información para pensar ecosistémicamente nuestro mundo acuícola pesquero.

Nuevo procedimiento de obtención de quitosano de las conchas de camarón para aplicaciones farmacéuticas

 Procesamiento

 

Camarón de Mar/Langostino Quitina / Quitosano

Brasil.- Científicos desarrollan procedimiento que permite obtener quitosano de las conchas de camarón blanco con propiedades físicas y químicas adecuadas para aplicaciones farmacéuticas.

El quitosano es un polisacárido natural que se caracteriza por ser biocompatible, biodegradable y no es tóxico. Sus excepcionales propiedades biológicas (antimicrobianas, antibacterianas y actividades coagulantes, bioadesitividad y capacidad de cicatrización de las heridas) lo han convertido en un excelente candidato para su aplicación en cosméticos, medicina, farmacia, agricultura, preservación de los alimentos y tratamiento de aguas residuales, entre otras aplicaciones industriales.

La principal fuente del quitosano comercial desacetilación de su polímero primario quitina. La quitina es el segundo polisacárido más abundante en la Tierra, solo precedida por la celulosa. A escala industrial, la principal fuente de quitina son los descartes de las planta de procesamiento de los crustáceos (camarones, langostinos, cangrejos y langostas).

Las técnicas de aislamiento son diversas, ellas dependen principalmente de la composición de la fuente, la cual varía considerablemente de una especie a otra. La mayoría de estas técnicas dependen de los procesos químicos para la extracción de la proteína y la remoción de la materia orgánica.

Científicos de la Federal University of Campina Grande (UFCG) y de la Universidad de La Habana (Cuba) desarrollaron un nuevo procedimiento para la preparación del quitosano desde el camarón blanco (Litopenaeus vannamei) mediante la introducción de un paso en la cual la quitina es congelada a -83 oC en la presencia de 12.5 M NaOH antes de la desacetilación con la finalidad de incrementar la eficiencia de la reacción.

“En el procedimiento desarrollado en el presente trabajo, el quitosano fue obtenido como un polvo blanco con adecuadas propiedades físicas-químicas: contenido de ceniza bajo 0.063%, y alta solubilidad en ácido acético al 1%, con contenidos insolubles de 0.62% o menos” informan los científicos.

Ellos también reportan que el grado de desacetilación alcanzado estuvo por encima de 90% y el índice de cristalinidad fue de alrededor de 40%. “El peso molecular de los quitosanos estuvieron entre 2.3 y 2.8 x 105 g/mol” reportan.

“Los resultados obtenidos indican que, con el presente procedimiento de preparación, las muestras de quitosano tienen propiedades físicas y químicas adecuadas para aplicaciones farmacéuticas” concluyeron.

Referencia (abierto):

de Queiroz Antonino, Rayane S.C.M.; Lia Fook, Bianca R.P.; de Oliveira Lima, Vítor A.; de Farias Rached, Raid Í.; Lima, Eunice P.N.; da Silva Lima, Rodrigo J.; Peniche Covas, Carlos A.; Lia Fook, Marcus V. 2017. "Preparation and Characterization of Chitosan Obtained from Shells of Shrimp (Litopenaeus vannamei Boone)." Mar. Drugs 15, no. 5: 141. http://www.mdpi.com/1660-3397/15/5/141

Las dimensiones del desarrollo acuícola: interacciones y flexibilidad en la gestión, un marco conceptual para tener en cuenta

A propósito de las múltiples entradas que hemos estado realizando en referencia a la necesidad e inquietudes de los argentinos respecto de formular políticas públicas y estratégicas para el desarrollo acuícola, comparto una nota aparecida en el portal Frontiers  of Marine Science (http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fmars.2017.00015/full) que propone una aproximación al problema de la expansión de la acuicultura marina en un modo sustentable. Un excelente trabajo de colegas chilenos y estadounidenses.

Los autores consideran límites de cuatro tipos al desarrollo de la actividad (la productividad ambiental, los límites a esa productividad, la política de gestión acuícola y las preferencias del mercado y la sociedad) y estudian sus interacciones. Estas son dinámicas y deben ser consideradas de forma global.

La conclusión es que la política debe ser flexible para atender las situaciones planteadas en el desarrollo sustentable de la acuicultura y su necesaria expansión. Una versión del viejo y querido "manejo adaptativo" de los recursos naturales.

Aquí abajo comparto el resumen del trabajo, que pueden ver de forma completa en el vínculo de más arriba.

Y dice:

La acuicultura es el sistema de producción alimentaria de más rápido crecimiento en el mundo, generando más de la mitad del alimento de origen marino cosechado hoy en día. Este tipo de actividades son cruciales para proporcionar componentes nutricionales clave para la humanidad en el futuro ya que las poblaciones en todo el mundo están aumentando y las demandas para asegurar los recursos alimenticios son imprescindibles. 

Múltiples factores socio-ecológicos tales como las regulaciones débiles y el foco en maximizar la producción limitan la misma y amenazan el crecimiento sostenible de la acuicultura. 

Presentamos un nuevo marco de políticas para evaluar y buscar el crecimiento de la acuicultura considerando cuatro límites: productividad biológica, restricciones ambientales a esa productividad, política que inhibe o promueve diferentes tipos de acuicultura y preferencias sociales que determinan los mercados acuícolas. 

Utilizando una serie de escenarios, hemos demostrado que el crecimiento sostenible en la acuicultura requiere la consideración simultánea de los cuatro límites y las posibles interacciones entre todas estas opciones. 

Nuestro marco conceptual propuesto muestra que para ampliar aún más los límites de la producción acuícola, el enfoque de política debe seguir siendo flexible para permitir la adaptación de los enfoques considerados individualmente. 

Nuestra aproximación tiene en cuenta los límites actuales, ayudando a considerar la política adaptativa, que se considera como una herramienta necesaria para considerar las interacciones dinámicas entre límites, abordando así el problema de definir los límites en evolución de la acuicultura sostenible.

Dynamic Interactions among Boundaries and the Expansion of Sustainable Aquaculture

Bernardo R. Broitman1*, Benjamin S. Halpern2, Stefan Gelcich3, Marco A. Lardies4, Cristian A. Vargas5, Felipe Vásquez-Lavín6, Stephen Widdicombe7 and Silvana N. R. Birchenough8

• 1Centro de Estudios Avanzados en Zonas Áridas, Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Católica del Norte, Coquimbo, Chile
• 2Bren School of Environmental Science and Management, University of California, Santa Barbara, CA, USA
• 3Departamento de Ecología, Pontificia Universidad Católica de Chile, Alameda, Chile
• 4Facultad de Ingeniería y Ciencias and Facultad de Artes Liberales, Universidad Adolfo Ibáñez, Santiago, Chile
• 5Laboratorio de Funcionamiento de Ecosistemas Acuáticos, Departamento de Sistemas Acuáticos, Facultad de Ciencias Ambientales, Universidad de Concepción, Concepcion, Chile
• 6Universidad del Desarrollo and Universidad de Concepción, Concepción, Chile
• 7Plymouth Marine Laboratory, Plymouth, UK
• 8CEFAS Lowestoft Laboratory, Suffolk, UK

Hacia una gestión sustentable de la acuicultura: los sistemas de recirculación de agua para el cultivo de peces y de cómo ser amigable con el ambiente

Una nota, tomada del sitio web mispeces.com, que habla de los sistemas de recirculación en acuicultura. Los sistemas RAS serán más amigables con el medio ambiente, reducirán  el impacto negativo sobre los ecosistemas y harán más eficientes las producciones de organismos acuáticos. Interesante aporte para comenzar a estudiar el tema de los amigos de mispeces.com.

Los datos hablan

Sistemas de Recirculación en Acuicultura como modelo de gestión sostenible

30.06.2016

Sistema RAS bajo techo /FAO

Los Sistemas de Recirculación en Acuicultura (RAS, por sus siglas en inglés) son, de largo, uno de los modelos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente que existen. Tanto es así, que los RAS, cumplen por definición con varios requisitos del documento de trabajo de la Comisión Europea para la aplicación de la Directiva Marco del Agua y la Directiva Marco de la Estrategia Marina para la acuicultura, y que se plantean como documentos de recomendaciones y buenas prácticas de cumplimiento del sector para reducir los impactos en el agua por enriquecimiento de materia orgánica derivados del aporte de nutrientes. Explícitamente la Comisión, en sus recomendaciones específicas a la acuicultura, anima al "desarrollo e implementación de soluciones tecnológicas innovadoras, tales como sistemas cerrados”, en clara referencia a los RAS.

En misPeces, con objeto de facilitar una toma de decisiones más consciente de todas las partes interesadas en el proceso de la acuicultura, aportamos datos útiles sobre los aspectos más determinantes para favorecer la sostenibilidad medio ambiental.

El uso eficiente de la alimentación como pilar de la sostenibilidad

Lenguado senegalés, especie ideal para RAS /@misPeces

Si se compara la producción de 500 tonelada de pescado en un sistema semi extensivo, aceptado como respetuoso con el medio ambiente, y el mismo volumen de peces producidos en un sistema de recirculación tipo RAS, podemos encontrar grandes diferencias en la ratio de conversión de alimento, FCR.



Según datos obtenidos a lo largo de estos últimos años por los expertos del sector, en un sistema RAS, el FCR se sitúa en 1,3 frente al 2,5 del sistema clásico de engorde.

¿Qué significa esto? Que para producir 500 Tm de pescado en un sistema RAS se necesitan 650 Tm de pienso, frente a la 1.250 Tm necesarias para un cultivo semi extensivo. Esta claro que, de esta manera, los costes de producción para una misma especie se mejoran considerablemente si utilizamos un sistema RAS. Y no sólo eso, se mejora la eficiencia ambiental, pues se desaprovecha una menor cantidad de alimento, con lo que también se hacen menores aportes al medio ambiente en forma de residuos.

Si esta tecnología la acompañamos con sistemas de monitorización, vigilancia a través de cámaras, o alimentadores automáticos, la eficiencia puede ser muchísimo mayor. Es algo que ya se viene haciendo en la salmonicultura noruega de manera habitual y que poco a poco se intenta aplicar en el resto de especies.

Este tipo de monitorización, además, tiene que estar acompañada por piensos de buena calidad y altamente digeribles, en combinación con aglutinantes sólidos que permitan mantener los sólidos juntos para una efectiva fijación y eliminación.

Otra propuesta pasa por poner en marcha sistemas que reduzcan o minimicen la liberación de nutrientes al medio

Sistema RAS trucha en abierto /@misPeces

Reducir al máximo la liberación de nutrientes al medio ambiente es una necesidad, tanto desde el punto de vista de los costes de una empresa, como del mejor control medio ambiental. Por eso, para la empresa es una necesidad de eficiencia que encaja perfectamente también con una de las recomendaciones de buenas prácticas medio ambientales de la Comisión Europea.

Si seguimos con nuestro ejemplo de una producción de 500 toneladas métricas de pescado, y con los datos anteriores de FCR; un sistema RAS generaría anualmente 195 Tm de sólidos frente a las 375 Tm en sistema semi extensivo.

Por tanto, mientras en el sistema RAS el rendimiento de decantación es del 70 por ciento, y se eliminan 136,5 Tm gracias a los filtros y biofiltros que lleva incorporado; en un sistema de cultivo tradicional ésta no existe y es asimilada por el medio gracias a una mayor dispersión de la misma, y la actuación de los agentes degradadores que se encuentra de manera natural en el medio, y las mayores renovaciones del agua.

Con el RAS podemos filtrar, depurar, y concentrar estos sólidos, facilitando la retirada y optimizando la gestión de los mismos, hasta el punto de poder darle una utilidad, ya sea valorizándolos para ser empleados en agricultura, como en otras industrias, como por ejemplo la de biogás.

Menos nitrógeno al medio y otros datos de interés

Otro valor que muestra la eficiencia medio ambiental de los sistemas RAS, lo podemos encontrar en la menor cantidad nitrógeno aportado al medio de cultivo. Mientras en el RAS ésta es de 21,1 Ton/año, en semi-extensivo es de 40,6 Ton/año, que se traduce en el efluente en una cantidad de nitrógeno de 10,2 Ton/año del RAS frente a 34,2 Ton/año del otro tipo de sistema analizado.

Otros datos de consideración son la menor cantidad de agua que se consume, un 103.820 por ciento menos; o el espacio necesario para producir la cantidad de peces de uno y otro sistemas, 7.135 metros cuadrados en sistema RAS, frente a 370.370 metros cuadrados, 5.191 por ciento menos.