La obtención de extractos de algas es un proceso clave en la producción de bioestimulantes de plantas debido a la riqueza de compuestos bioactivos que poseen estas materias primas, como, por ejemplo, polisacáridos, proteínas, lípidos y metabolitos secundarios.
La elección del método de extracción influye directamente en la calidad, composición química y funcionalidad de los extractos finales, determinando su eficacia en aplicaciones sobre cultivos hortofrutícolas, ornamentales, en jardinería, áreas verdes y deportivas.
A continuación, exponemos los métodos más utilizados, clasificándolos en técnicas tradicionales y avanzadas.
Métodos tradicionales de extracción de extractos de algas.
Entre los diferentes métodos tradicionales de extracción de extractos de algas, se encuentran los de pulverización y filtración, extracción con disolventes orgánicos e hidrólisis ácida y alcalina.
Extracción por pulverización y filtración.
Uno de los métodos más básicos consiste en pulverizar e hidratar las algas, sometiéndolas a sucesivos ciclos de filtrado hasta obtener el extracto deseado.
Este procedimiento, aunque sencillo, es adecuado para obtener extractos crudos con una composición química general que puede ser ajustada según el propósito final.
Extracción con disolventes orgánicos.
El extractor de Soxhlet es una técnica tradicional que emplea disolventes como etanol, hexano o tolueno. Este método permite extraer lípidos y compuestos bioactivos específicos, siendo ampliamente utilizado en aplicaciones industriales, como la producción de biodiésel a partir de microalgas.
Aunque eficiente, el uso de solventes plantea desafíos relacionados con su manejo y el impacto ambiental.
Extracción mediante hidrólisis ácida y alcalina.
La hidrólisis ácida implica el uso de ácidos como el clorhídrico o sulfúrico a temperaturas moderadas (40-50 °C) para degradar polisacáridos complejos en moléculas más simples como fucoidanos.
Por otro lado, la hidrólisis alcalina utiliza soluciones de NaOH o KOH a temperaturas más elevadas (70-100 °C) para romper enlaces químicos y liberar compuestos bioactivos.
Ambos métodos son efectivos, pero requieren un control estricto de las condiciones para evitar la degradación no deseada de los compuestos.
Métodos avanzados de extracción de extractos de algas.
En cuanto a los métodos avanzados de extracción de extractos de algas, están la extracción por ultrasonidos, la asistida con microondas, asistida con enzimas, extracción con fluidos supercríticos, con fluidos supercríticos y extracción con líquido presurizado.
Extracción por ultrasonidos.
Este método moderno utiliza ondas ultrasónicas para acelerar la extracción de compuestos bioactivos como alginatos y carragenanos.
El proceso consiste en suspender el material vegetal en una solución acuosa, ajustando el pH a 11 y aplicando ultrasonidos (150 W) a 50 °C durante 30 minutos. Además de reducir significativamente el tiempo de extracción, es una técnica ambientalmente sostenible, ya que disminuye el consumo energético.
Extracción asistida con microondas.
Mediante la polarización de los componentes del material vegetal, las microondas facilitan la separación de moléculas bioactivas, optimizando el tiempo y los recursos empleados.
Esta técnica permite obtener extractos específicos, como polisacáridos, proteínas y compuestos fenólicos, con alta eficiencia. En especies como Ascophyllum nodosum, se han logrado aislar alginatos y fucoidanos utilizando este método.
Extracción asistida con enzimas.
La aplicación de enzimas hidrolíticas, como celulasas y proteasas, ha revolucionado la obtención de extractos de algas. Estas enzimas degradan las paredes celulares del material vegetal, liberando compuestos bioactivos de forma eficiente y específica.
Este método ofrece ventajas significativas, como menor consumo energético, mayor rendimiento y preservación de la actividad biológica de los polisacáridos.
Extracción con fluidos supercríticos.
Este método utiliza CO2 en estado supercrítico combinado con etanol para extraer compuestos bioactivos sin recurrir a solventes tóxicos.
Las condiciones controladas de temperatura y presión protegen los compuestos sensibles al calor, garantizando la preservación de su actividad bioestimulante. Aunque requiere una inversión inicial significativa, su carácter respetuoso con el medio ambiente y su capacidad para obtener extractos puros lo hacen altamente atractivo.
Extracción con líquido presurizado.
Empleando temperaturas elevadas (hasta 200 °C) y presiones de 3.5 a 20 MPa, esta técnica solubiliza los compuestos deseados, facilitando su transferencia de masa.
Aunque es eficaz para la extracción de polisacáridos, su impacto en la actividad antioxidante de algunos compuestos puede ser menor en comparación con otros métodos avanzados.
Como vemos, las técnicas son variadas. La elección del método de extracción de algas depende de los compuestos objetivo y las aplicaciones previstas.
Mientras que los métodos tradicionales siguen siendo útiles por su simplicidad y disponibilidad, las técnicas avanzadas, como los ultrasonidos, las microondas o los fluidos supercríticos, ofrecen mayor eficiencia y sostenibilidad ambiental.
En su conjunto, la combinación de estas estrategias permite optimizar el potencial bioestimulante de los extractos de algas, contribuyendo al desarrollo de soluciones innovadoras y sostenibles para la agricultura moderna.
