Microencapsulan enzimas de residuos pesqueros para alargar la eficacia de detergentes y piensos acuícolas

Investigadores de la Universidad de Almería y de la Universidad Nacional de Mar del Plata (Argentina) han desarrollado microcápsulas a partir de enzimas extraídas de descartes de pescado que conservan su actividad durante semanas y abren nuevas vías de aprovechamiento en detergencia, alimentación acuícola y otros sectores industriales.

Un equipo del Departamento de Biología y Geología de la Universidad de Almería (UAL), en colaboración con el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras de la Universidad Nacional de Mar del Plata (Argentina), ha logrado encapsular enzimas procedentes de descartes de la industria pesquera para su uso en detergentes y piensos acuícolas. Estas proteínas activas ya habían demostrado su eficacia frente a manchas complejas, como las de sangre, y el nuevo formato permite prolongar su estabilidad y su acción funcional.

El trabajo confirma, además, que los residuos generados durante el procesado de pescado pueden transformarse en productos útiles y sostenibles, con aplicaciones que van desde la mejora de la digestibilidad de piensos para peces y crustáceos hasta usos potenciales en la industria cosmética, agrícola o energética.

El estudio, titulado ‘Assessment of encapsulation of digestive enzymes recovered from South Atlantic fish wastes for potential biotechnological applications’ y publicado en la revista Animal Feed Science and Technology, se centró en las vísceras de dos especies muy abundantes en aguas argentinas: la merluza común y el pez palo. Estos subproductos, descartados habitualmente durante el fileteado, son una fuente rica en enzimas digestivas, principalmente proteasas y lipasas, con un elevado interés industrial por su capacidad para degradar proteínas y grasas.

El objetivo del equipo investigador fue conservar la actividad de estas enzimas mediante su encapsulación con una combinación de dos biopolímeros de origen natural, derivados de algas y crustáceos. A partir de esta mezcla se generaron microesferas capaces de atrapar y proteger las moléculas activas. El procedimiento alcanzó una eficiencia superior al 70 %, manteniendo la estabilidad de las enzimas durante al menos dos meses, incluso a temperatura ambiente, y permitiendo una liberación controlada.

Se trata, además, de la primera vez que este enfoque se aplica con éxito a enzimas obtenidas de especies del Atlántico suroccidental. “Hay poca literatura sobre aprovechamiento de descartes de la industria pesquera, que además en esta región se generan en gran volumen y son difíciles de gestionar, por lo que en este trabajo se valorizan, para darles una segunda vida”, señala el investigador de la UAL Francisco Javier Alarcón, coautor del estudio.

En una primera fase, los científicos caracterizaron los extractos enzimáticos, evaluando su capacidad para hidrolizar proteínas bajo distintas condiciones de pH, así como su estabilidad frente a la temperatura y al almacenamiento. Para la encapsulación emplearon alginato, derivado de algas pardas, y quitosano, obtenido de exoesqueletos de crustáceos. El alginato, mezclado con el extracto enzimático, se añadió gota a gota a una solución de cloruro cálcico y quitosano mediante un proceso de gelificación iónica.

Las gotas solidificaron de forma inmediata, dando lugar a microcápsulas esféricas de aproximadamente medio milímetro de diámetro, en cuyo interior las proteasas quedaron protegidas frente a factores externos como el calor, la oxidación o las variaciones de pH. Parte de estas cápsulas se conservó en fresco y otra parte se sometió a liofilización, un secado por congelación que elimina la humedad sin dañar las proteínas.

Este paso resultó determinante, ya que las microcápsulas liofilizadas conservaron más del 50% de su actividad tras 60 días, mientras que las frescas perdieron gran parte de su eficacia, especialmente a temperatura ambiente. En conjunto, la eficiencia de encapsulación, es decir, la proporción de enzima retenida en las microesferas, osciló entre el 65 y el 83%, valores considerados muy elevados para este tipo de procesos.

Los ensayos posteriores de digestión in vitro, realizados con caseína como proteína modelo, confirmaron que las proteasas encapsuladas mantenían su funcionalidad, logrando la hidrólisis completa en apenas dos horas. También se comprobó que la liberación de las enzimas era gradual y controlada, un aspecto clave para su aplicación industrial.

En investigaciones previas, el equipo ya había demostrado el alto poder limpiador de estas enzimas digestivas frente a manchas difíciles, como las de sangre. Su eficacia se basa en la capacidad de descomponer las proteínas y grasas adheridas a los tejidos, facilitando su eliminación sin necesidad de productos agresivos. La encapsulación permitiría prolongar este efecto y mantener la eficacia de los detergentes durante más tiempo.

En el ámbito de la acuicultura, las enzimas encapsuladas podrían emplearse como complemento en la alimentación de peces y crustáceos, especialmente en fases tempranas. “En numerosas ocasiones antes de incorporar los ingredientes en los piensos utilizamos una fuente de proteasas rescatadas de otros procesos agroalimentarios para realizar un pretratamiento de aquellas materias más difíciles de digerir, incorporándolas ya tratadas. La encapsulación favorece la liberación controlada en el tracto intestinal, aumentando la digestibilidad y el aprovechamiento de nutrientes”, explica Alarcón.

Los investigadores también apuntan a posibles usos en cosmética, agricultura —para la elaboración de fertilizantes basados en proteínas hidrolizadas— o en la producción de biocombustibles. “Hemos generado un conocimiento aplicable a diversos campos, ya que es un formato fácil de conservar, con un proceso sencillo y viable económicamente, para que merezca la pena aprovechar estos subproductos”, indica el investigador de la UAL Antonio Jesús Vizcaíno, coautor del estudio.

A largo plazo, el reto es trasladar esta tecnología a escala industrial mediante reactores de mayor capacidad y con costes asumibles. Para que el proceso sea viable desde el punto de vista económico y ambiental, resulta clave partir de un subproducto abundante y de bajo valor, como las vísceras de pescado, un residuo que además plantea importantes problemas de gestión y cuya valorización encaja plenamente con los principios de la economía circular.