Revolución marina: transformando desechos de camarón con tecnologías verdes
¿Alguna vez has pensado qué pasa con la cabeza, cola y cáscara de camarón que no se utilizan? Estas partes del camarón son consideradas como desechos, ya que no son comestibles. Sin embargo, cuando el camarón se procesa, estos desechos son normalmente vertidos al ambiente, provocando malos olores y contaminación.
Ahora bien, estudios recientes han demostrado que estos desechos son fuente importante de nutrientes como antioxidantes y proteínas. ¿Los desechos de camarón contienen compuestos antioxidantes y nutricionales? ¡Si! En proporción, estos desechos contienen entre un 20-40% de proteína, la cual se encuentra interactuando con otras moléculas de alto valor comercial como quitina, ácidos grasos poliinsaturados como los omega-3 y carotenoides como la astaxantina, que se ha reportado con un poder antioxidante mucho mayor al de la vitamina E.
No obstante, para aprovecharse, es necesario que se extraigan las proteínas y se separen del resto de los componentes. Así que ahora nos planteamos: ¿cómo se obtienen las proteínas y las fracciones de proteína denominados péptidos de los desechos de camarón? En un principio, para la separación de la proteína de los desechos de camarón primero debe romperse la matriz donde se encuentra interactuando la proteína llamada “carotenoproteína”.
Hasta hace unos años, el proceso más utilizado para realizar esta separación involucraba el uso de reactivos dañinos al ambiente y a la salud como el hidróxido de sodio y el ácido clorhídrico concentrado, los cuales generan la ruptura de la carotenoproteína y la separación de la proteína, así como la degradación de los demás componentes.
Durante este proceso, se utilizan temperaturas elevadas y se generan efluentes que deben ser neutralizados antes de ser vertidos al ambiente, lo cual provoca un alto consumo de agua y energía, por lo que, a pesar de que es un método efectivo para la separación, precipitación y purificación de proteína, se han estudiado otras tecnologías que sean amables con el medio ambiente.
En este sentido, actualmente se han utilizado para la extracción de proteínas a partir de los desechos de camarón las denominadas “tecnologías verdes,” que requieren bajo o nulo consumo de energía, agua y agentes químicos nocivos. Entre las tecnologías verdes utilizadas para la separación de la proteína a partir de desechos de camarón destacan la hidrólisis enzimática, hidrólisis con agua en condiciones subcríticas, fermentación y ultrasonido, entre otros (figura 1).
Figura 1. Esquema general de transformación “verde” de desechos de camarón hacia péptidos.
¿Son realmente efectivos estos procesos para la obtención de la proteína?
Se ha reportado que estos procesos permiten la separación de los pigmentos, los ácidos grasos, la quitina, minerales y demás componentes debido al rompimiento de enlaces terciarios y cuaternarios de la proteína por el cambio de pH, así como por el aumento de la presión en la célula debido al movimiento de los enlaces mediante ondas ultrasónicas, el rompimiento de enlaces por las enzimas endógenas de los desechos de camarón, rompimiento por enzimas generadas por los microorganismos utilizados o por el uso de enzimas específicas.
Asimismo, todos estos procesos son capaces de transformar la proteína en pequeños pedazos de diferentes tamaños (entre 2 a 20 kDa) y secuencias de aminoácidos (de 2 a 20 unidades) denominados péptidos. En este sentido, las investigaciones muestran que los péptidos obtenidos de los desechos de camarón poseen diversas características, los cuales podrían utilizarse como coadyuvantes en la prevención y tratamiento de diversas patologías, debido a su elevada capacidad antioxidante, antihipertensiva, antiinflamatoria y actividad hipocolesterolémica.
Por lo tanto, el uso de tecnologías verdes podría utilizarse a gran escala para obtener compuestos bioactivos con efecto benéfico en la salud humana como los péptidos a partir de los desechos de camarón, los cuales actualmente son poco utilizados.
En México cada año se generan alrededor de cien mil toneladas de desechos, por lo que esta alternativa coadyuvaría a reducir el daño ambiental causado no sólo por dichos residuos, sino por los agentes químicos que actualmente se utilizan para tratarlos, así como reducir el consumo de agua y energía. Por último, se estima que al utilizar estos subproductos se podría generar un impacto económico en la sociedad al valorizar un desecho y generar fuentes de empleo.
Autores: Luis Ángel Cabanillas-Bojórquez, investigador de estancias posdoctorales por México; Érick Paul Gutiérrez-Grijalva, investigador por México (Conahcyt), y José Basilio Heredia, profesor investigador de la subsede del CIAD en Culiacán.
