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Coloides marinos

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AgarAgar agarAgaransAgaroseAlgae-derived hydrocolloidsAlgal hydrocolloidsAlgal polysaccharidesAlginateAlginic acidAmmonium alginateCalcium alginateCarrageenanFucoidanFurcellaranLaminarinMarine hydrocolloidsMarine macroalgae polysaccharidesMarine polysaccharidesPhycocolloidsPorphyranPotassium alginateSeaweed gumsSeaweed hydrocolloidsSeaweed polysaccharidesSodium alginateSulfated galactansSulfated polysaccharidesUlvan

Sinopsis

Coloides marinos (Ficocoloides / Hidrocoloides de algas marinas)

1. Identidad y nomenclatura

En el contexto de los suplementos dietéticos y la nutrición funcional, el término coloides marinos se refiere a un grupo de polisacáridos de alto peso molecular extraídos de macroalgas marinas (algas marinas). Se designan más precisamente como ficocoloides o hidrocoloides de algas marinas. La palabra "coloide" refleja su capacidad para formar dispersiones coloidales estables o geles en medios acuosos, una propiedad fisicoquímica fundamental que sustenta tanto su utilidad industrial como su actividad biológica en el tracto gastrointestinal.

Las macroalgas marinas (algas marinas) son una fuente rica de polisacáridos bioactivos como el agar, la carragenina y el alginato. Estos tres compuestos se clasifican como ingredientes aditivos alimentarios, ampliamente utilizados como agentes gelificantes, espesantes, estabilizantes y emulsionantes en las industrias alimentaria, nutracéutica, farmacéutica y cosmética.

Los polisacáridos de este grupo incluyen la carragenina, el agar, la agarosa y la porfirano de las algas rojas; el fucoidano, la laminarina y el alginato (ácido algínico) de las algas pardas; y el ulvano de las algas verdes. En contextos comerciales y de suplementación, los tres ficocoloides dominantes son la carragenina, el agar y el alginato, junto con los polisacáridos bioactivos de algas pardas fucoidano y laminarina.

Clasificadas según su pigmentación, existen tres grupos taxonómicos, que incluyen las algas rojas (Rhodophyta), las algas pardas (Ochrophyta, Phaeophyceae) y las algas verdes (Chlorophyta). Cada grupo taxonómico produce polisacáridos característicos con arquitecturas químicas distintas.

1.1 Carragenina

La carragenina es un polímero de alto peso molecular, fuertemente aniónico, derivado de varias especies de algas rojas, que se utiliza para la estabilización textural de los alimentos. Las carrageninas son polisacáridos compuestos por D-galactosa y 3,6-anhidro-D-galactosa sulfatada. Su estructura química es heterogénea y se clasifica según el número y la posición de los ésteres de sulfato y la ubicación del puente 3,6-anhidro en moléculas de galactopiranosa unidas por enlaces (1→4).

Existen tres tipos principales de carragenina presentes en las algas rojas: kappa (κ), iota (ι) y lambda (λ)-carragenina. La kappa (κ) contiene un solo grupo sulfato, la iota (ι) contiene dos grupos sulfato y la lambda (λ) contiene tres grupos sulfato. Estas diferencias estructurales confieren distintos comportamientos físicos: la carragenina kappa forma geles en presencia de iones de potasio, la carragenina iota forma geles en presencia de iones de calcio, mientras que la carragenina lambda no forma geles en presencia de iones de potasio o calcio.

Las principales fuentes comerciales incluyen: Kappaphycus alvarezii, la fuente más común de kappa-carragenina, cultivada principalmente en países asiáticos como Indonesia, Filipinas, Vietnam y Malasia. La kappa también se obtiene de Chondrus crispus; la carragenina iota se obtiene de Eucheuma spinosum. La carragenina se produce principalmente mediante el cultivo de algas marinas en acuicultura, y las especies de Eucheuma y Kappaphycus representan más del 90 % de la producción mundial.

1.2 Agar (Agar-agar / Kanten)

El agar o agar-agar es una sustancia gelatinosa obtenida de un alga, que consiste en una mezcla de agarosa y agaropectina. Fue descubierto en 1658 por Minora Tanzaemon en Japón, donde se le llama kanten. Puede utilizarse como laxante, supresor del apetito, sustituto vegetariano de la gelatina, espesante en sopas, en conservas de frutas, helados y otros postres, como agente clarificador en la fabricación de cerveza, y para el encolado de papel y tejidos.

El agar y la carragenina se extraen de ciertos tipos de algas rojas. La agarosa, el principal componente gelificante del agar, es un polisacárido neutro formado por unidades alternadas de β-D-galactopiranosa unida en posición 3 y 3,6-anhidro-α-L-galactopiranosa unida en posición 4, mientras que la agaropectina es la fracción sulfatada y parcialmente metilada que constituye el resto de la mezcla.

1.3 Ácido algínico y alginatos

El alginato es el principal polisacárido de las algas pardas, principalmente de los kelps (grandes algas pardas). El alginato es un polímero aniónico basado en monómeros de ácido β-D-manurónico y ácido 1,4-α-L-gulurónico. Se produce comercialmente sobre todo a partir de géneros como Laminaria, Macrocystis, Ascophyllum y Ecklonia. Los alginatos son sales del ácido algínico. Los alginatos de metales alcalinos —en particular el alginato de sodio, el alginato de potasio y el alginato de magnesio— son solubles en agua, mientras que el alginato de calcio no lo es.

1.4 Fucoidano

Los fucoidanos, descubiertos en 1913, son polisacáridos sulfatados ricos en fucosa extraídos principalmente de algas pardas. El fucoidano es un polisacárido de cadena larga, sulfatado y rico en fucosa, presente en las paredes celulares de las Phaeophyceae (algas pardas). Las especies fuente comerciales clave incluyen Fucus vesiculosus, Laminaria japonica, Undaria pinnatifida y Ascophyllum nodosum.

1.5 Laminarina

Estructuralmente, la laminarina está compuesta por glucosa unida mediante enlaces β-(1,3), que contiene grandes cantidades de azúcares y una baja fracción de ácidos urónicos. Los polisacáridos más predominantes en las algas pardas son la laminarina y el ácido algínico.

1.6 Clasificación regulatoria y números E europeos

Estos hidrocoloides se consideran aditivos alimentarios y son generalmente reconocidos como seguros por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), y tienen los siguientes números E en la Unión Europea: la carragenina refinada tiene el número E 407 (incluye furcelerano), la carragenina semirrefinada tiene el E 407a, el agar tiene el E 406, y los alginatos tienen varios números E como sigue: E 400 (ácido algínico), E 401 (alginato de sodio), E 403 (alginato de amonio), E 404 (alginato de calcio) y E 405 (alginato de propano-1,2-diol).

2. Formas y preparaciones habituales

Los coloides marinos están disponibles en una variedad de formas comerciales según su uso previsto:

  • Escamas y polvos secos: La forma de suplemento más común, utilizada para reconstitución en líquido o incorporación en alimentos. El agar-agar se vende ampliamente en escamas, barras o polvo, especialmente en los mercados asiáticos. El fucoidano y la laminarina se venden como extractos en polvo estandarizados en cápsulas y comprimidos.
  • Preparaciones en gel: La carragenina y el agar se utilizan en productos alimentarios como agentes gelificantes. El alginato de sodio se utiliza en formulaciones farmacéuticas en gel (por ejemplo, Gaviscon®). El alginato es un ingrediente incluido en Gaviscon®, aproximadamente 200 mg por comprimido o cucharada.
  • Cápsulas y comprimidos: El fucoidano y la laminarina están disponibles comercialmente encapsulados como nutracéuticos.
  • Mezclas de complejos de polisacáridos: El complejo de polisacáridos alginato-konjac-xantano (PGX) es un polvo granular de color blanco roto compuesto por tres polisacáridos no amiláceos: glucomanano de konjac, goma xantana y alginato de sodio.
  • Formas semirrefinadas: La carragenina semirrefinada (E 407a), que conserva un contenido de celulosa más alto que la carragenina refinada, también se utiliza como aditivo alimentario. El alga Eucheuma procesada (PES, por sus siglas en inglés) es una forma de carragenina con un mayor contenido de celulosa.

A diferencia de los compuestos sintéticos con estructuras especificadas, los polisacáridos de algas marinas exhiben una heterogeneidad estructural sustancial debido a variaciones en la especie, el hábitat y el procesamiento, lo cual afecta su bioactividad, digestibilidad e interacciones dentro del tracto gastrointestinal.

3. Uso tradicional e histórico

La evidencia arqueológica de diversas fuentes sugiere que las algas marinas se han utilizado en la medicina tradicional durante milenios en China (2700 a. C.), Egipto (1550 a. C.), Japón (13.000–300 a. C.) e India (300 a. C.).

Las algas marinas se han utilizado desde la antigüedad como alimento, principalmente en países asiáticos, mientras que en los países occidentales su aplicación principal ha sido como agentes gelificantes y coloides para las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética.

3.1 Asia oriental

En numerosas partes del mundo, en particular en naciones de Asia oriental como China, Corea y Japón, una amplia gama de especies de algas marinas ha sido parte integral tanto de la medicina tradicional como de la industria alimentaria, con una historia que abarca más de seis siglos. La medicina tradicional china utilizaba extractos acuosos calientes de varios tipos de algas marinas en el tratamiento del cáncer. Además, las culturas japonesa y china utilizaron algas marinas para tratar el bocio y otros problemas glandulares desde hace ya 300 a. C. El contenido de yodo de las algas marinas se comprende ahora que explica este uso tradicional para afecciones relacionadas con la tiroides.

Muchas especies de algas marinas se han utilizado en la medicina tradicional, especialmente en países asiáticos, contra el bocio, las enfermedades nefríticas y como antihelmínticos.

El agar, como preparación distinta, tiene un origen japonés particularmente bien documentado: el agar fue descubierto en 1658 por Minora Tanzaemon en Japón, donde se le llama kanten. Durante siglos posteriores, se preparaba mediante congelación y descongelación de extractos de algas marinas para producir un gel seco utilizado en la cocina tradicional japonesa y como ayuda digestiva.

Aunque en Asia las algas rojas (como las carrageninas) se han consumido durante siglos como productos alimentarios o suplementos alimenticios para la promoción de la salud, este grupo de polisacáridos se describió originalmente en una zona costera irlandesa conocida como Carragheen, de donde deriva el nombre. La carragenina de Chondrus crispus (musgo irlandés) se ha utilizado en Irlanda y en la región atlántica en general durante siglos como remedio para la tos y como espesante alimentario, con extractos preparados hirviendo el alga seca en leche.

3.2 Islas del Pacífico

El uso de algas pardas tiene una larga historia de casi 3000 años entre el pueblo tongano. Lo llamaban Limu Moui y creían que les daría longevidad y buena salud en general; en 1777, cuando el capitán Cook visitó Tonga, los tonganos le ofrecieron Limu Moui para restaurar su fuerza y energía.

3.3 Mediterráneo y Europa antigua

En la región mediterránea, las algas marinas se utilizaban con fines medicinales y como alimento para animales, así como para teñir, durante las épocas de la Grecia y la Roma antiguas. Las algas rojas presentes en el Mediterráneo se utilizaban para tratar gusanos parásitos, una práctica que se remonta a la era precristiana. Los romanos utilizaban las algas marinas en el tratamiento de heridas, quemaduras y erupciones cutáneas. En Escocia, durante el siglo XVIII, los médicos utilizaban tallos secos de algas marinas para drenar con éxito abscesos de la pared abdominal.

3.4 La carragenina en la tradición industrial y culinaria

Las carrageninas se introdujeron en la industria a principios de la década de 1930. Se utilizaron por primera vez en China alrededor del 600 a. C. En Irlanda, el Chondrus crispus se hervía tradicionalmente con leche, produciendo un gel espeso consumido como remedio para las afecciones respiratorias y como tónico general. Filipinas se convirtió posteriormente en el principal proveedor mundial; Filipinas es actualmente el mayor productor de carragenina, con un suministro de aproximadamente el 80 % de las algas cultivadas para la industria mundial.

4. Componentes clave, compuestos activos y mecanismos de acción

4.1 Química estructural

Las estructuras diversas y complejas de los polisacáridos de algas marinas, moldeadas por los patrones de sulfatación, los enlaces glicosídicos y la composición de monosacáridos, contribuyen a sus actividades biológicas de amplio espectro, incluidas las funciones antimicrobianas, inmunomoduladoras y prebióticas.

Las bio-propiedades de los polisacáridos dependen estrictamente de sus características químicas y su estructura, que varía según la especie, sus ciclos de vida y otros factores bióticos y abióticos.

El modelo de "caja de huevos" ("egg-box") es el marco mecanicista central del comportamiento gelificante del alginato: el alginato, un polisacárido de origen natural derivado de algas pardas, se ha convertido en una piedra angular versátil en el campo de los materiales biomédicos. Su amplia adopción se debe a su excepcional biocompatibilidad y a la gelificación única dependiente de cationes definida por el modelo de "caja de huevos". En este modelo, los cationes divalentes (particularmente el calcio) entrecruzan los bloques de guluronato de cadenas de alginato adyacentes, creando una matriz de hidrogel estructurada que es responsable de las propiedades viscosas y formadoras de película del alginato.

4.2 Mecanismos gastrointestinales

Los tres principales coloides marinos —agar, carragenina y alginato— funcionan como fibras dietéticas no digeribles en el tracto gastrointestinal humano. El alginato de sodio no es fácilmente digerido ni absorbido por el cuerpo humano. Se considera una fibra dietética soluble que pasa por el tracto gastrointestinal en gran parte intacto. El sistema digestivo humano carece de las enzimas necesarias para romper los enlaces glicosídicos dentro del alginato de sodio.

La formación de gel viscoso del alginato en el estómago se propone como un mecanismo clave para sus efectos sobre la saciedad y la absorción de nutrientes. Los efectos del alginato de sodio sobre la excreción de colesterol y la tolerancia a la glucosa pueden deberse a la inhibición de la absorción de colesterol y glucosa desde el intestino delgado mediante la gelificación del ácido algínico libre convertido en el estómago.

El agar-agar es aproximadamente 80 % fibra dietética, por lo que puede servir como regulador intestinal. Su calidad de aumentar el volumen ha sido la base de dietas de moda en Asia, por ejemplo la dieta kanten (la palabra japonesa para agar-agar). Una vez ingerido, el kanten triplica su tamaño y absorbe agua, lo que resulta en una mayor sensación de saciedad en quien lo consume.

4.3 Mecanismos inmunomoduladores

El fucoidano y la laminarina modulan las respuestas inmunitarias del huésped mediante la activación de células inmunitarias (macrófagos, neutrófilos, linfocitos T) y la inducción de la expresión de citocinas (TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8, NF-κB).

Los fucoidanos son heteropolisacáridos versátiles y no tóxicos de origen marino con una amplia gama de actividades biológicas favorables, incluidas actividades antitumoral, inmunomoduladora, antiviral, antitrombótica, anticoagulante, antioxidante e hipolipemiante. A principios de la década de 1980, los fucoidanos fueron reconocidos por primera vez por su papel en el apoyo a la respuesta inmunitaria, y posteriormente, en la década de 1990, comenzaron a surgir sus efectos sobre la potenciación inmunitaria.

4.4 Mecanismos antivirales

La naturaleza sulfatada de la carragenina y el fucoidano es central en sus propiedades antivirales. Los polisacáridos sulfatados pueden competir con los proteoglicanos de heparán sulfato en las superficies celulares, bloqueando la unión viral a las células huésped. El fucoidano extraído de algas pardas posee diversas funciones biológicas, incluidos efectos antiinflamatorios, inmunomoduladores, antitumorales, antibacterianos, antivirales, anticoagulantes, antioxidantes, neuroprotectores, cardioprotectores y promotores del crecimiento.

4.5 Actividad prebiótica

Los polisacáridos algales marinos (fucoidano, alginato, laminarina, carragenina y ulvano) actúan como fibras fermentables que potencian la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y enriquecen las poblaciones microbianas intestinales beneficiosas. Se ha reportado que el alginato, un polisacárido de las algas, tiene diversos beneficios, incluidos efectos positivos sobre la salud gastrointestinal y cardiovascular, y puede actuar como fibra dietética.

4.6 Mecanismo anticoagulante

Los grupos sulfato del fucoidano y la carragenina confieren propiedades anticoagulantes similares a las de la heparina. Estas moléculas pueden inhibir directamente la trombina y potenciar la actividad de la antitrombina, aunque la relevancia clínica de las dosis ingeridas por vía oral no se ha establecido como equivalente a la de la heparina inyectable.

5. Evidencia científica por área de uso

5.1 Salud gastrointestinal y microbiota intestinal

Evidencia clínica (alginato): Un estudio piloto en sujetos varones con sobrepeso demostró que el tratamiento con una dosis de 1,5 g de un alginato de fuerte gelificación puede reducir la absorción de colesterol y glucosa. El tratamiento con una dosis de 1,5 g de un alginato de fuerte gelificación puede restaurar la absorción de colesterol y glucosa a los niveles de sujetos sanos. Estos datos indican una posible aplicación terapéutica de las fibras gelificantes.

Solo un estudio centrado en adultos obesos con una dieta de restricción energética (Georg Jensen et al., 2012) y un ensayo clínico con seis adultos obesos (Reichert et al., 2013) demostraron que el alginato reducía el peso en los sujetos. El efecto del alginato sobre la pérdida de peso en adultos de peso normal o con sobrepeso no está claro, y el mecanismo también requiere más investigación.

Clasificación prebiótica: En Japón, los coloides marinos han sido formalmente reconocidos como fibras funcionales. Los ingredientes funcionales de fibra prebiótica incluyen la muy popular dextrina indigerible, así como la cáscara de semilla de psyllium, la polidextrosa, la goma guar parcialmente hidrolizada, el salvado de trigo, la rafinosa, la fibra de levadura de cerveza, el alginato de sodio de bajo peso molecular y la fibra derivada del agar, todos los cuales aparecen en la categoría aprobada de Alimentos para Uso Específico de Salud (FOSHU) de Japón.

Efectos laxantes (agar): Tomar un producto que contiene gel de agar (Slim Kanten) por vía oral diariamente mientras se sigue una dieta tradicional japonesa durante 12 semanas parece reducir el peso corporal y el índice de masa corporal en personas obesas con diabetes tipo 2 y tolerancia a la glucosa alterada de manera más eficaz que seguir únicamente una dieta tradicional japonesa. La solidez de la evidencia aquí es limitada: se trata de un único ensayo pequeño, y la replicación independiente es escasa.

Solidez de la evidencia: Los mecanismos prebióticos y relacionados con la fibra son plausibles y están respaldados por datos in vitro y en animales; los datos clínicos humanos son escasos, a menudo limitados a pequeños estudios piloto, y metodológicamente heterogéneos.

5.2 Salud cardiovascular y modulación lipídica

Evidencia de revisión sistemática: Un metaanálisis de ensayos clínicos aleatorizados reportó que la suplementación con macroalgas disminuyó significativamente los niveles séricos de colesterol total (DMP = −6,7 mg/dL; IC del 95 %: −12,59, −0,80; p = 0,026) y de colesterol LDL (DMP = −8,25 mg/dL; IC del 95 %: −15,38, −1,12; p = 0,023). Hubo un aumento del colesterol HDL (DMP = 0,48 mg/dL; IC del 95 %: −2,05, 3,01; p = 0,71) que no fue estadísticamente significativo.

ECA con alginato de sodio: Se realizó un ensayo controlado aleatorizado y doble ciego en pacientes hipercolesterolémicos (CT ≥ 5,2 mmol/L, n = 84) para investigar los efectos del alginato de sodio (AS) sobre los niveles séricos de colesterol total. El AS no mostró efectos significativos sobre el peso corporal o el índice de masa corporal (IMC). Sin embargo, el AS redujo los niveles lipídicos: los cambios en CT, TG y c-LDL en el grupo de intervención con AS fueron mayores en comparación con el grupo control (p < 0,05).

Mecanismo (datos en animales): Las preparaciones de alginato de sodio incrementaron la excreción de colesterol en las heces, e inhibieron el aumento de los niveles de glucosa e insulina en sangre 30 minutos después de la administración de glucosa en modelos de ratas. El aumento de los ácidos biliares conjugados en las heces y la ausencia de cambios en los ácidos biliares séricos indican que el alginato (como fibra dietética) potenció la excreción de ácidos biliares. De manera similar, el alginato de sodio de bajo peso molecular aumentó la excreción de colesterol en las heces en ratas. Sin embargo, los estudios actuales sobre las asociaciones entre el alginato y los ácidos biliares se han limitado en su mayoría a experimentos en animales.

Solidez de la evidencia: Los efectos hipolipemiantes modestos están respaldados por un número reducido de ECA en humanos y un metaanálisis, pero la heterogeneidad en los tipos de algas, las dosis y las poblaciones de estudio limita las conclusiones. Se necesitan más ensayos con potencia estadística adecuada.

5.3 Manejo del peso y control glucémico

El consumo de fibra dietética se asocia con la pérdida de peso, y se han realizado varios ensayos clínicos de tratamientos alternativos con fibras dietéticas. El alginato de sodio, debido a sus propiedades antiinflamatorias y de reducción de la glucemia posprandial, se comercializa como suplemento para la pérdida de peso, ya sea como producto independiente o como aditivo alimentario.

El complejo PGX (que contiene alginato de sodio con glucomanano de konjac y goma xantana) se ha estudiado en entornos clínicos: la suplementación con fibra soluble aislada mejora los resultados antropométricos y metabólicos en adultos con sobrepeso y obesidad, lo que indica que la suplementación puede mejorar la ingesta de fibra y la salud en estas personas. Sin embargo, la interpretación de estos hallazgos amerita cautela debido a la considerable heterogeneidad entre los estudios.

Solidez de la evidencia: Preliminar. La evidencia sobre saciedad y glucemia es mecanísticamente plausible y está respaldada por pequeños ensayos clínicos y estudios en animales, pero faltan ECA humanos amplios y replicados de forma independiente con preparaciones de alginato estandarizadas.

5.4 Inmunomodulación y respuesta a la vacunación

En los últimos años, la comprensión de los efectos inmunomoduladores del fucoidano se ha expandido significativamente. La capacidad del fucoidano (o fucoidanos) para activar la citotoxicidad mediada por linfocitos T citotóxicos (CTL) contra las células cancerosas, su fuerte propiedad antitumoral y su sólido perfil de seguridad hacen que los fucoidanos sean deseables para una inmunoterapia eficaz contra el cáncer.

En la literatura se hace referencia a un estudio de suplementación en humanos relativo al fucoidano y la vacunación contra la influenza: la suplementación de hombres y mujeres japoneses de edad avanzada con fucoidano de algas marinas aumentó las respuestas inmunitarias a la vacunación estacional contra la influenza. Este representa uno de los pocos datos clínicos directos en humanos sobre los efectos inmunomoduladores del fucoidano, aunque, al tratarse de un único estudio, requiere replicación independiente.

Solidez de la evidencia: La evidencia inmunomoduladora en animales e in vitro es sólida. Los datos clínicos en humanos son preliminares, con pocos ensayos pequeños. La actividad inmunopotenciadora del fucoidano es un área de investigación activa.

5.5 Actividad antiviral

El fucoidano tiene una potente actividad antiviral frente a la infección viral por SARS-CoV-2 (COVID-19) en estudios preclínicos. La laminarina también tiene actividad antiviral potencial frente al VIH, se reporta que posee actividad prebiótica sobre la salud intestinal microbiana, y tiene actividad antitumoral.

Se ha demostrado que la bioactividad y las características fisicoquímicas del fucoidano incluyen efectos antitumorales, inmunomoduladores y antivirales. El fucoidano también puede contribuir al desarrollo de tratamientos eficaces para la ingeniería de tejidos y otras aplicaciones en el cuidado de la piel.

Solidez de la evidencia: Casi completamente preclínica (in vitro y en animales). No se han completado ni publicado ensayos clínicos en humanos con potencia adecuada sobre coloides marinos específicamente como intervenciones antivirales. Esta área se considera preliminar.

5.6 Cicatrización de heridas y regeneración tisular

Estudios previos reportan que la laminarina potencia la reparación de heridas y estimula la regeneración tisular, el depósito de colágeno y la re-epitelización. En estudios previos, se compararon polisacáridos de algas marinas con diferentes pesos moleculares con muestras crudas, demostrando que son inductores potentes del cierre de heridas y beneficiosos en el tratamiento de quemaduras al mejorar la migración y proliferación celular durante la reparación de heridas.

El alginato de calcio se utiliza clínicamente como material de apósito para heridas debido a su capacidad de formar geles y su biocompatibilidad; esta es una aplicación farmacéutica establecida (no de suplementación). La evidencia sobre la cicatrización de heridas a partir de coloides marinos ingeridos por vía oral específicamente sigue siendo preclínica.

Solidez de la evidencia: Existe evidencia in vitro y en animales para varios coloides marinos (en particular la laminarina y el alginato) en contextos de cicatrización de heridas. Las aplicaciones tópicas/de dispositivos médicos tienen un precedente establecido, pero la suplementación oral para la cicatrización de heridas carece de datos controlados en humanos.

5.7 Investigación relacionada con el cáncer

La investigación in vitro ha demostrado que la laminarina y el fucoidano de algas pardas mostraron actividad anticancerígena al formar un patrón de fragmentación de ADN ("smear") tanto en líneas celulares de cáncer de colon (HT-29) como de hígado (HepG2), respectivamente, mediante la inducción de factores necróticos. Con base en esta investigación, la laminarina y el fucoidano son compuestos bioactivos potenciales para el tratamiento del cáncer.

Se demostró que todas las muestras de laminarina y fucoidano investigadas tienen actividad antioxidante, antiinflamatoria y antidiabética, y podrían contribuir a la muerte de células cancerosas e inhibir la proliferación celular.

Es necesaria más investigación para demostrar el potencial biológico de los compuestos bioactivos de laminarina y fucoidano en el glioblastoma, el cáncer y otras enfermedades relacionadas.

Solidez de la evidencia: Toda la evidencia relacionada con el cáncer se encuentra en etapa in vitro o preclínica temprana. Ningún ensayo clínico en humanos ha establecido un beneficio terapéutico de los coloides marinos orales frente a ningún tipo de cáncer.

5.8 Reflujo gastroesofágico

El alginato de sodio tiene la base de evidencia clínica más sólida y mejor establecida de cualquier coloide marino, específicamente para la enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE). El alginato se utiliza en terapia como sal de sodio en trastornos relacionados con la secreción ácida, el reflujo gastroesofágico, la acidez y la regurgitación ácida. Al entrar en contacto con el ácido gástrico, el alginato de sodio precipita rápidamente formando una "balsa" de gel viscoso que flota sobre el contenido estomacal, proporcionando una barrera física contra el reflujo. La discusión conecta la estructura del polímero con diversas aplicaciones biomédicas, incluyendo la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y el manejo clínico del reflujo gastrointestinal y el cuidado de heridas.

Solidez de la evidencia: Esta es la aplicación clínica en humanos mejor establecida de un coloide marino. Las preparaciones antirreflujo basadas en alginato (por ejemplo, Gaviscon®) son productos farmacéuticos autorizados en múltiples jurisdicciones y se ha demostrado en múltiples ensayos aleatorizados que reducen los síntomas de la ERGE.

5.9 Hiperbilirrubinemia neonatal

El agar se ha estudiado específicamente en el contexto neonatal. Un metaanálisis reportó una disminución de la bilirrubina sérica neonatal con agar simple. Este uso se basa en la capacidad del agar para unirse a la bilirrubina en la luz intestinal e interrumpir la circulación enterohepática, reduciendo los niveles de bilirrubina sérica en recién nacidos con ictericia. Este es un uso clínico específico y respaldado por evidencia, distinto de la suplementación general.

6. Sistemas corporales asociados con los coloides marinos

  • Sistema gastrointestinal: Fibra, actividad prebiótica, laxación, secuestro de ácidos biliares, formación de balsa antirreflujo, modulación de la permeabilidad intestinal.
  • Sistema cardiovascular: Modulación de lípidos y colesterol, actividad anticoagulante (fucoidano), posibles efectos antitrombóticos.
  • Sistema inmunitario: Inmunomodulación, activación de macrófagos y linfocitos T (fucoidano, laminarina), posibles efectos adyuvantes en vacunas.
  • Sistema metabólico: Modulación del índice glucémico, aumento de la saciedad, investigación relacionada con la adiposidad.
  • Sistema tegumentario (tópico/cicatrización de heridas): Apósitos de alginato, reparación de heridas y depósito de colágeno asistidos por laminarina (aplicaciones principalmente no orales).
  • Defensa antiviral/antimicrobiana: Inhibición mediada por polisacáridos sulfatados de la adhesión y replicación viral (preclínica).

7. Formas de dosificación y dosis reportadas en estudios

Las siguientes dosis aparecen en la literatura fuente y se reportan aquí tal como se indican en dichas fuentes. No constituyen recomendaciones.

  • Alginato de sodio (piloto de colesterol/glucosa): Se utilizó una dosis de 1,5 g de un alginato de fuerte gelificación en un estudio piloto con sujetos varones con sobrepeso.
  • Alginato de sodio (ERGE, producto farmacéutico): El alginato es un ingrediente incluido en Gaviscon®, aproximadamente 200 mg por comprimido o cucharada.
  • Complejo de polisacáridos alginato-konjac-xantano (PGX): La ingesta diaria máxima recomendada del NF (nuevo alimento) proveniente de alimentos y suplementos alimenticios fortificados es de 15 g.
  • Gel de agar (Slim Kanten, ensayo de obesidad/diabetes): Un producto que contiene gel de agar (Slim Kanten) tomado por vía oral diariamente mientras se sigue una dieta tradicional japonesa durante 12 semanas; la dosis másica específica no se reporta en el texto fuente revisado.
  • Fucoidano (respuesta a la vacuna contra la influenza): Se hace referencia en la literatura a un estudio de suplementación en sujetos japoneses de edad avanzada; los detalles de la dosis de la publicación primaria no estaban disponibles en los extractos de la fuente revisados.
  • Alginato (uso medicinal, lactantes — referencia de efecto adverso): Para el uso medicinal de una combinación de alginato de sodio y alginato de magnesio en lactantes y niños pequeños, se reportó en el dictamen de la EFSA de 2017 una dosis diaria máxima de entre 417 y 834 mg/kg de peso corporal, calculada como alginato de sodio, como el rango de referencia en el que se identificaron efectos gastrointestinales adversos.

8. Consideraciones de seguridad e interacciones

8.1 Estado de seguridad regulatorio

Estos hidrocoloides son generalmente reconocidos como seguros por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA). La seguridad de las carrageninas en los alimentos ha sido objeto de debate, pero, con base en su historial de uso seguro y en las pruebas toxicológicas agudas y crónicas, las carrageninas son reconocidas como seguras tanto por la FDA como por la EFSA.

Específicamente para los alginatos: la EFSA realizó la reevaluación de seguridad del ácido algínico y sus sales de sodio, potasio, amonio y calcio como aditivos alimentarios, y llegó a las siguientes conclusiones: no hay preocupación de seguridad y no es necesario establecer una IDA (ingesta diaria admisible) como aditivo utilizado en alimentos. El uso en lactantes y niños pequeños debe mantenerse por debajo de las dosis terapéuticas. El JECFA estableció en 1992 la IDA del alginato como "no especificada", lo que significa que no es necesario un límite específico debido a su seguridad.

El panel de la EFSA consideró que no había indicios de inmunotoxicidad ni de potencial alergénico del ácido algínico y sus sales utilizados como aditivos alimentarios. En estudios en humanos, la ingesta oral de alginato de sodio fue bien tolerada.

8.2 Controversia sobre la seguridad de la carragenina

La carragenina es objeto de un debate científico continuo sobre sus efectos gastrointestinales. Aunque está clasificada como generalmente reconocida como segura (GRAS) para el consumo humano, numerosos estudios desde la década de 1980 han sugerido que las carrageninas, particularmente aquellas con conformaciones de bobina aleatoria ("random coil"), podrían tener efectos adversos sobre la salud gastrointestinal, incluyendo el agravamiento de la inflamación intestinal. Si bien estos estudios han proporcionado cierta evidencia de efectos adversos, el tema sigue siendo controvertido. Algunos han sugerido que la consecuencia negativa del consumo de carrageninas puede depender de la estructura. Además, las condiciones preexistentes pueden predisponer a las personas a resultados variados frente a la ingesta de carragenina.

Debe mantenerse una distinción importante entre la carragenina degradada (poligenano) y la carragenina de calidad alimentaria: la sustancia poligenano (antes denominada carragenina degradada) no es un aditivo alimentario. Exhibe propiedades toxicológicas a dosis altas que no ocurren con la carragenina como aditivo alimentario.

La confusión sobre la nomenclatura, la química básica de la carragenina, el tipo de carragenina evaluado, la biología interespecies y la mala interpretación de los datos tanto in vivo como in vitro han dado lugar a la difusión de información incorrecta sobre la seguridad de la carragenina en humanos. El problema se agrava cuando los datos mecanísticos obtenidos de experimentos in vitro se trasladan directamente al riesgo humano y se utilizan para la evaluación de riesgos. Esto puede dar lugar a información que se saca de su contexto experimental y se reporta como un efecto definitivo en humanos.

Un pequeño ensayo piloto aleatorizado en pacientes con colitis ulcerosa inactiva (n = 7) encontró que, en este ensayo aleatorizado, los efectos de la carragenina de calidad alimentaria fueron neutros en este grupo de pacientes vulnerables, sugiriendo que el uso a corto plazo de carragenina de calidad alimentaria es seguro. Sin embargo, este estudio fue demasiado pequeño para extraer conclusiones firmes.

En bioensayos a largo plazo, no se ha encontrado que la carragenina sea carcinogénica, y no existe evidencia creíble que respalde un efecto carcinogénico o un efecto promotor de tumores en el colon en roedores. Además, como ocurre con muchas fibras dietéticas, se observa un agrandamiento cecal significativo en roedores cuando se administra en dosis altas, pero esto no parece estar asociado con consecuencias toxicológicas para el roedor. Muchos estudios toxicológicos sobre la carragenina han implicado la administración en dosis que superan los estándares actuales para los niveles de alimentación dietética en bioensayos, y son órdenes de magnitud superiores a aquellas a las que están expuestos los humanos.

8.3 Efectos adversos gastrointestinales (alginato y agar)

A niveles de ingesta altos, todos los coloides marinos capaces de formar geles viscosos pueden causar síntomas gastrointestinales. Para el uso medicinal de una combinación de alginato de sodio y alginato de magnesio en lactantes y niños pequeños, a dosis diarias máximas de entre 417 y 834 mg/kg de peso corporal, se indican como efectos adversos el estreñimiento, la diarrea, la obstrucción intestinal, la flatulencia, la distensión abdominal y el bezoar. Estos efectos adversos se observaron a dosis terapéuticas (no de aditivo alimentario) en una población pediátrica vulnerable.

Tanto el agar como el alginato son en gran medida no tóxicos, y en general no existe controversia respecto a su uso como ingredientes alimentarios.

8.4 Interacciones anticoagulantes (fucoidano)

El fucoidano extraído de algas pardas posee actividades anticoagulantes y antitrombóticas. Estas propiedades similares a la heparina implican que la suplementación con fucoidano podría, en teoría, potenciar los efectos de fármacos anticoagulantes (por ejemplo, warfarina, heparina, heparinas de bajo peso molecular) o agentes antiplaquetarios. Esta es una interacción farmacológica plausible, aunque los datos específicos sobre la interacción farmacocinética y farmacodinámica en humanos siguen siendo limitados.

8.5 Absorción de minerales

Como ocurre con las fibras dietéticas en general, las ingestas altas de coloides marinos viscosos pueden reducir la absorción de ciertos minerales mediante el atrapamiento físico y el aumento del tránsito intestinal. El alginato, en particular, se ha estudiado en el contexto de la unión de minerales: entre el 72,7 y el 79,3 % de los alginatos administrados se excretaron en las heces dentro de los 3 días; los alginatos permanecieron en el estómago durante 2 horas, pasando al intestino delgado después de 4 horas y finalmente al intestino grueso después de 8 horas. La administración de los alginatos no afectó los niveles séricos de Na, K y Ca en las dosis estudiadas en la investigación con animales, lo que sugiere que no hay una perturbación electrolítica significativa a ingestas moderadas.

8.6 Heterogeneidad estructural y estandarización

Aunque la seguridad de estos compuestos es generalmente aceptada, aún existen brechas significativas en nuestra comprensión de su comportamiento fisicoquímico. Esto pone de relieve la necesidad de desarrollar un modelo de digestión estandarizado para garantizar su seguridad y evaluar sus posibles efectos a largo plazo sobre la salud. La variabilidad en el peso molecular, el grado de sulfatación y los métodos de extracción entre las preparaciones comerciales significa que los datos de un producto o especie no necesariamente pueden extrapolarse a otro, una limitación clave tanto para la evaluación de la seguridad como para las declaraciones de eficacia.

Referencias

Condiciones de Salud

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