Mastocarpus stellatus se conoce comúnmente como musgo carragenano o musgo irlandés falso . [1] Pertenece a ladivisión Rhodophyceae , una división de algas marinas de algas rojas, ya lafamilia Phyllophoracea . M. stellatus está estrechamente relacionado con el musgo irlandés o Chondrus crispus . Se recolecta más en las regiones del Atlántico norte como Irlanda y Escocia , junto con Chondrus crispus como musgo irlandés., se seca y se vende para cocinar y como base de una bebida conocida para prevenir los resfriados y la gripe. Los biólogos marinos han completado estudios sobre la reputación medicinal de M. stellatus para descubrir todo el potencial de sus beneficios farmacéuticos. Además, los biólogos marinos han realizado investigaciones sobre su potencial para servir como alternativa al plástico. La aplicación de M. stellatus en estas diferentes industrias se correlaciona con las adaptaciones de las algas que se desarrollaron en respuesta a los factores de estrés ambiental presentes alrededor de su ubicación en el intermareal rocoso.
Carragenina | |
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AD Chondrus crispus ; EF Mastocarpus stellatus | |
clasificación cientifica | |
(no clasificado): | Archaeplastida |
División: | Rhodophyta |
Clase: | Florideophyceae |
Pedido: | Gigartinales |
Familia: | Phyllophoraceae |
Género: | Mastocarpo |
Especies: | M. stellatus |
Nombre binomial | |
Mastocarpus stellatus (Stackhouse) Guiry | |
Sinónimos | |
Gigartina stellata |
Descripción
Crece a partir de un estipe de retención discoide , las frondas se canalizan a diferencia de las de Chondrus crispus que son planas. Crece hasta una altura de 10 a 20 cm y se ramifica de forma dicotómica. La fronda es cartilaginosa y de color marrón rojizo, mostrando un tinte verdoso o violáceo. Las algas maduras muestran estructuras reproductivas que se desarrollan sobre filamentos erectos de hasta 1 mm de diámetro, estos la hacen fácilmente distinguible de Chondrus crispus . En color es marrón rojizo, violeta o blanqueado. [2] [3]
Ecología
Hábitat y Distribución
M. stellatus se encuentra comúnmente en rocas en el intermareal medio e inferior. Generalmente se encuentra en todas las costas de Irlanda y Gran Bretaña , excepto quizás en partes del este de Inglaterra: Lincoln , Norfolk y Suffolk . [4] Otros lugares registrados incluyen: Islandia , Islas Feroe , Rusia del Norte a Río de Oro , Canadá (Terranova) a EE.UU. (Carolina del Norte). [5] Mastocarpus stellatus puede coexistir con C. crispus en la costa norte de Nueva Inglaterra a pesar de ser un competitivo inferior a C. crispus . Una mayor tolerancia a la congelación le permite existir por encima de C. crispus en ambientes del norte donde las tensiones por congelación son significativas. M. stellatus rara vez se encuentra al sur de Cape Cod en la costa atlántica de los Estados Unidos porque C. crispus lo supera cuando las tolerancias de congelación son más bajas.
Adaptaciones evolutivas
Mastocarpus stellatus es morfológicamente similar a Chondrus crispus . Ambas especies soportan altos niveles de estrés ambiental por temperaturas bajo cero, desecación , mucha luz y choque hiperosmótico o hipoosmótico . El grado de estrés que estos factores ejercen sobre las algas varía según la época del año y la latitud. [6] Estos factores estresantes dan como resultado la producción de oxígeno reactivo, y grandes cantidades de oxígeno reactivo alrededor de las algas pueden dañar el ADN , las proteínas y los lípidos de los organismos .
Para defenderse de la producción excesiva de oxígeno reactivo, estos organismos utilizan antioxidantes para reducir los niveles de oxígeno. En comparación con C. crispus , la ubicación de M. stellatus en el intermareal rocoso experimenta mayores fluctuaciones en los factores ambientales estresantes. Se encontró que M. stellatus tiene niveles más altos de metabolismo del oxígeno y una tasa de descomposición más rápida que C. crispus . Además, M. stellatus utiliza enzimas depuradoras que incluyen: catalasa , superóxido dismutasa , glutatión reductasa y ascorbato peroxidasa , para depurar el peróxido de hidrógeno . Después de realizar su investigación sobre M. stellatus y C. crispus en 1999, Jonas Collén argumentó que la diferencia entre las especies puede ser una adaptación evolutiva al adoptar diferentes estrategias para hacer frente a los factores ambientales estresantes en diferentes zonas y ubicaciones intermareales. [6] M. stellatus mostró respuestas a los cambios en la altura de la marea con cambios en el metabolismo del oxígeno, lo que sugiere que el aumento de esta actividad enzimática (que produce un mayor contenido de proteína soluble para descomponer los compuestos reactivos del oxígeno) requiere la asignación de energía a estas enzimas en para adaptar la tolerancia al estrés. [6]
Reproducción e historia de vida
En 1979, Michael Guiry y John A. West realizaron un estudio y determinaron que M. stellatus exhibe dos historias de vida y procesos de reproducción distintos ; [7] el primer tipo es heteromórfico y el segundo es directo. M. stellatuses que exhiben la historia de vida de tipo heteromórfico son plantas dioicas que se reproducen sexualmente alternando tetrasporofitos crustosos diploides con gametofitos foliosos . M. stellatus que tiene historias de vida de tipo directo se reproduce asexualmente porque la fertilización nunca ocurrió. Esto da como resultado la producción de carposporas por parte de los gametofitos femeninos, lo que da como resultado el crecimiento de plantas foliosas que carecen de tetrasporangia . [8] Los tetrasporangios son fundamentales en la reproducción sexual porque, a través de la meiosis , crean cuatro tetrasporas únicas como gametos masculinos o femeninos . [9] Dado que M. stellatus que se produce asexualmente no desarrolla tetrasporangios, están “genéticamente aislados” [8] de M. stellatus que produce sexualmente .
Usos modernos
El registro más antiguo de recolección de algas irlandesas se evidencia en los poemas de monjes del siglo XII, según Michael Guiry. [10] En el análisis de mercado de 2001 de la acuicultura de algas irlandesas, la cosecha nacional anual combinada de algas de M. stellatus y C. crispus estimada es inferior a 100 toneladas. [10] M. stellatus se cosecha durante la fase de vida del gametofito porque las fases posteriores con más carragenina sulfatada son más difíciles de eliminar de su roca. Las industrias alimentaria y farmacéutica están interesadas en las algas por sus propiedades antioxidantes, anticoagulantes y espesantes o gelificantes. Las propiedades antioxidantes y anticoagulantes están determinadas por la sulfatación, el peso molecular, la ubicación de los grupos sulfato, la composición del azúcar y la ramificación glicosídica. [11] Además de sus propiedades y aplicaciones para la salud, las propiedades gelificantes de M. stellatus pueden crear una película biodegradable que puede ser una alternativa sostenible y comestible a los plásticos para la conservación de alimentos y el desarrollo funcional de alimentos. [12]
Alternativa al plástico
La carragenina es el compuesto polisacárido activo responsable de los mecanismos que confieren a la planta sus propiedades antioxidantes, anticoagulantes y gelificantes. El proceso de extracción del carragenano del M. stellatus suele consistir en hervir la planta durante varias horas y utilizar precipitación etanólica para aislar el compuesto. Los investigadores encontraron que la concentración de la sustancia carragenina y la eficiencia de las propiedades dependen de las condiciones de extracción, incluidas las temperaturas de ebullición, los métodos de secado y las técnicas de dilución. Estos compuestos se utilizaron para crear películas para determinar cómo se pueden manipular las estructuras químicas y las reacciones biológicas para producir niveles beneficiosos de elasticidad, durabilidad, solubilidad, resistencia al agua y espesor necesarios para una alternativa eficaz al envasado de alimentos. [13] Sus hallazgos sugieren que concentraciones más altas de sulfato y proteínas en la carragenina refuerzan la estructura molecular, aumentan el grosor, aumentan la elasticidad y previenen la filtración de agua, lo que hace que el gel sea más fuerte. Sin embargo, la fuerza entre estos enlaces provoca una concentración de fuerza en su intersección que facilita su ruptura. Se deben realizar más estudios para probar más factores de M. stellatus y grados de eficacia de la propiedad. [13]
Suplemento medicinal
La carragenina o ficocoloides son polisacáridos lineales sulfatados compuestos de carragenina y precursores de carragenina. Para que los compuestos de carragenina sean útiles, es necesario aislar la carragenina kappa y / o iota de sus precursores mu-carragenina o nu-carragenina [1] . Un peso molecular más bajo y cantidades más altas de sulfato dan como resultado propiedades antioxidantes más altas. Un peso molecular más pesado y cantidades más altas de sulfato dan como resultado propiedades anticoagulantes. Las relaciones entre los mecanismos antioxidantes y anticoagulantes sugieren que la inflamación y la coagulación son procesos interconectados e interdependientes en M. stellatus . [11] M. stellatus se ha utilizado en remedios caseros para tratar la tos, los resfriados y el dolor de garganta mezclándolo con C. crispus y otras hierbas, especias y edulcorantes. [14]
Referencias
- ^ a b "Uso integral de Mastocarpus stellatus para el desarrollo de películas comestibles antioxidantes" . Hidrocoloides alimentarios . 40 : 128-137. 2014-10-01. doi : 10.1016 / j.foodhyd.2014.02.013 . ISSN 0268-005X .
- ^ Newton, L. 1931. Un manual de las algas británicas . Museo Británico
- ^ Dixon, PS y M. Irvine. 1977. Algas de las Islas Británicas. Volumen 1 Rhodophyta pt.1 . Museo Británico (Historia Natural), Londres. ISBN 0565 00781 5
- ^ Hardy, FG y Guiry, MD 2006. Una lista de verificación y Atlas de las algas de Gran Bretaña e Irlanda. . The British Phycological Society. ISBN 3-906166-35-X
- ^ Dixon, PS y M. Irvine. 1977. Algas de las Islas Británicas. Volumen 1 Rhodophyta pt.1 . Museo Británico (Historia Natural), Londres. ISBN 0565 00781 5
- ↑ a b c Collén, J. y Davison, IR (1999). Tolerancia al estrés y metabolismo reactivo del oxígeno en las algas rojas intermareales Mastocarpus stellatus y Chondrus crispus. Plant, Cell & Environment , 22 (9), 1143-1151. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.1999.00477.x
- ^ Guiry, MD; West, JA; Kim, D.-H .; Masuda, M. (1984). "Restablecimiento del género Mastocarpus Kützing (Rhodophyta)" . Taxón . 33 (1): 53–63. doi : 10.2307 / 1222029 . ISSN 0040-0262 .
- ^ a b Dudgeon, Steve; Kübler, Janet E .; West, John A .; Kamiya, Mitsunobu; Krueger-Hadfield, Stacy A. (1 de mayo de 2017). "Asexualidad y el problema de las especies crípticas" . Perspectivas en Phycology : 47–59. doi : 10.1127 / pip / 2017/0070 .
- ^ Mikami, Koji; Li, Chengze; Irie, Ryunosuke; Hama, Yoichiro (7 de agosto de 2019). "Una transición del ciclo de vida único en el alga roja Pyropia yezoensis depende de una aposforia" . Biología de las comunicaciones . 2 (1): 1–10. doi : 10.1038 / s42003-019-0549-5 . ISSN 2399-3642 .
- ^ a b Walsh, M., Watson, L., Robinson, G., Maggs, C. y Edwards, M. (2001). Parte 1 Un análisis de mercado para un mayor desarrollo de la acuicultura de algas en Irlanda. 52.
- ^ a b "Bioactividad de polisacáridos sulfatados del alga roja comestible Mastocarpus stellatus" . Carbohidratos bioactivos y fibra dietética . 3 (1): 29–40. 2014-01-01. doi : 10.1016 / j.bcdf.2014.01.002 . ISSN 2212-6198 .
- ^ "Uso integral de Mastocarpus stellatus para el revelado de películas comestibles antioxidantes" . Hidrocoloides alimentarios . 40 : 128-137. 2014-10-01. doi : 10.1016 / j.foodhyd.2014.02.013 . ISSN 0268-005X .
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- ^ "Tos de algas carrageninas y jarabe para el resfriado" . Paseos salvajes al suroeste . 2018-11-15 . Consultado el 17 de abril de 2021 .
enlaces externos
- Mastocarpus stellatus (Stackhouse) Guiry Mastocarpus stellatus .
- Mastocarpus stellatus (Stackhouse) Guiry AlgaeBase .
- Vida marina de Gran Bretaña e Irlanda