Las sustancias activas de las algas marinas son un tipo de componentes de la biomasa extraídos de organismos de algas marinas que pueden tener un efecto sobre los fenómenos vitales a través de mecanismos químicos, físicos y biológicos, incluida la matriz extracelular, la pared celular, los componentes de los cuerpos protoplasmáticos de las algas marinas, así como los metabolitos primarios y secundarios de los organismos celulares.

Los metabolitos primarios son aminoácidos, nucleótidos, polisacáridos, lípidos, vitaminas y otras sustancias necesarias para mantener las actividades vitales mediante el catabolismo y el anabolismo tras absorber los nutrientes del mundo exterior, mientras que los metabolitos secundarios son compuestos orgánicos sintetizados por las algas marinas en un determinado periodo de crecimiento con los metabolitos primarios como precursores, que no son necesarios para las actividades vitales biológicas, y que también se denominan productos naturales, entre los que se incluyen la bioinformática, las sustancias medicinales, las biotoxinas y otras sustancias. Los metabolitos secundarios son compuestos orgánicos sintetizados por las algas marinas durante un determinado periodo de crecimiento utilizando metabolitos primarios como precursores, que no son esenciales para las actividades de la vida biológica, y también se denominan productos naturales, entre los que se incluyen bioinformación, sustancias medicinales, biotoxinas, materiales funcionales y otros compuestos de las algas.

Valor alimentario de las sustancias bioactivas de las algas marinas

Los organismos de las algas marinas son ricos en sustancias bioactivas. El alginato, el carragenano, el agar, el manitol, el fucoidan, el fucoidan y otros componentes de las algas marinas tienen importantes valores de aplicación en el campo de los alimentos funcionales. La tabla 1 muestra las funciones biológicas de las principales sustancias activas de las algas marinas y sus valores de aplicación en los alimentos funcionales.

Tabla 1 Función de las sustancias activas de las algas marinas y su valor de aplicación en los alimentos funcionales

Los polisacáridos son componentes estructurales de las plantas de algas marinas y también se utilizan para almacenar energía. hace más de 100 años, el ser humano poseía enzimas capaces de degradar el almidón de las algas marinas, pero no existían enzimas correspondientes para polisacáridos con estructuras más complejas. estos polisacáridos resistentes a la degradación son las fibras alimentarias.
A diferencia de la celulosa de las plantas terrestres, los polisacáridos de las paredes celulares de las algas pueden estar metilados, acetilados, acetonados o sulfatados.

El alginato, la carragenina, el agar y otros polisacáridos extraídos de algas marinas son importantes ingredientes alimentarios de origen marino, y se utilizan ampliamente en bebidas, productos cárnicos y lácteos.

Las algas comestibles contienen generalmente una gran cantidad de fibra dietética, con contenidos en base seca que oscilan entre 23,5% y 64,0%, superando el contenido en fibra dietética del salvado de trigo.

En las algas verdes y rojas, la fibra hidrosoluble representa entre 52% y 56% de la fibra total, mientras que en las algas pardas es de 67% a 85%. La mayoría de estas fibras alimentarias pueden convertirse en ácidos grasos de cadena corta, como el ácido acético, el ácido propiónico y el ácido butírico, a través de la fermentación, que pueden nutrir las células epiteliales del intestino grueso y proporcionar otros beneficios para el huésped, por ejemplo, los ácidos acético y propiónico se transportan a través del torrente sanguíneo a muchos órganos del cuerpo humano, proporcionando energía a través de la oxidación y desempeñan funciones fisiológicas específicas.

Los ácidos grasos de cadena corta producidos por el proceso de fermentación también nutren la flora del colon y actúan como prebióticos. Se ha escrito mucho sobre los efectos saludables de los polisacáridos de las algas marinas en la flora intestinal, lo que se traduce en beneficios para la salud como la reducción del riesgo de diabetes, hipertensión arterial y cardiopatías.

Aplicación de activos de algas marinas en alimentos funcionales

Hay dos formas principales de aplicar las sustancias activas de las algas marinas en el campo de la alimentación: las algas se consumen como alimento marino y las sustancias activas extraídas de las algas se aplican directa o indirectamente en el procesado de alimentos.

1. Las algas se consumen como alimento marino
Los antiguos antepasados chinos ya habían reconocido el concepto de salud de la homología de la medicina y la alimentación, y el valor saludable de las algas marinas se ha registrado en muchos escritos médicos, por ejemplo, "Shennong Ben Cao Jing", "Famous Doctors of Medicine", "Oceanic Materia Medica", "Compendium of Materia Medica" y otros escritos tienen discusiones sobre las algas marinas.

En la industria alimentaria moderna, las algas son un vegetal marino delicioso y nutritivo. Las algas pueden mezclarse con otros ingredientes para su consumo. Por ejemplo, los fideos de algas elaborados mezclando algas trituradas con harina tienen el sabor y el valor nutritivo tanto de los fideos como de las algas; la mantequilla de algas elaborada mezclando algas con mantequilla también es popular entre los consumidores del Reino Unido.

2. Aplicación de las sustancias activas de las algas y sus derivados en los alimentos
2.1 Aplicación de la goma de algas en la alimentación
El alginato, la carragenina, el agar y otras gomas extraídas de algas marinas son un tipo de ingredientes alimentarios funcionales de origen marino con excelentes prestaciones, que tienen amplias aplicaciones y amplias perspectivas de desarrollo en la industria alimentaria.

La goma de alga es una clase de polímero hidrófilo. El alginato, la carragenina y el agar son las mismas gomas de alginato con importantes aplicaciones en la industria alimentaria, que pueden aplicarse a la producción de alimentos funcionales de muchas formas diferentes para producir una serie de eficacias de uso únicas. La Tabla 2 resume las principales funciones y aplicaciones de los ingredientes alimentarios de la goma de alginato.

2.1.1 Aplicación de la goma de alginato en alimentos gelatinosos
La gelatina es un alimento tradicional en China, y existen muchos tipos de productos en el mercado, como la gelatina de guisantes, la gelatina de brácteas, la gelatina de judías mungo, la gelatina de arroz, la gelatina de trigo y otras gelatinas elaboradas a partir de almidón como materia prima, y la gelatina elaborada a partir de algas marinas, como las algas de roca, y la gelatina elaborada a partir de gelatina como materia prima.

El proceso de producción de estos fideos fríos es básicamente similar, es decir, disolver las materias primas con agua caliente y enfriarlas para obtener fideos fríos. Aprovechando la propiedad de formar gel tras combinar alginato de sodio e iones de calcio para hacer fideos fríos, sus propiedades funcionales incluyen irreversibilidad al calor, bajo contenido calórico, pueden hacerse fríos, fritos, al vapor, shabu-shabu hotpot, sopa, etc., y desempeñan un papel en la saciedad, la pérdida de peso, la reposición de calcio y otros efectos saludables tras su consumo.

Tabla 2 Principales funciones y aplicaciones de la goma de alginato

2.1.2 Aplicación del alginato en los alimentos biónicos
Utilizando la propiedad del alginato de sodio de formar un gel bajo la acción de los iones de calcio, se puede preparar la fibra que imita la carne con un rendimiento resistente al calor utilizando alginato de sodio como agente formador de gel y proteína de soja separada como relleno, y moldeando bajo agitación.

Este tipo de fibra de imitación de carne se puede secar o freír después de sazonarla, y con referencia al método de cocción de los productos cárnicos, se puede producir una variedad de productos de imitación de carne de proteína de soja con excelente color, aroma y sabor, como la carne seca de imitación de cinco especias, deliciosas tiras de imitación de gambas, albóndigas de imitación agridulces, carne picante de imitación desmenuzada, etc.

2.1.3 Aplicación de la goma de algas en productos cárnicos
Como polímero natural, el alginato tiene excelentes propiedades de formación de películas y puede utilizarse para preparar tripas para salchichas. En el proceso de producción, la mezcla de carne se extruye y se cubre primero con una capa de alginato de sodio acuoso en su superficie, y después se forma una película tras entrar en contacto con cloruro de calcio acuoso, de modo que las tripas de salchicha de alginato de calcio formadas pueden proteger la salchicha y reducir la pérdida de agua y aceite.

Los sustitutos de la grasa son sustitutos de la grasa para productos cárnicos con alta resistencia, alta elasticidad y alta tenacidad similares a la grasa sólida preparados mediante mezcla a alta velocidad y moldeo estático, utilizando las características del alginato de sodio y calcio para formar gel térmicamente irreversible y su buena compatibilidad con otros polisacáridos poliméricos, combinándose con grasas animales o vegetales, y puede aplicarse a productos de salchichón como el salami, que puede mejorar significativamente la dureza y elasticidad del cuerpo intestinal, reducir el contenido de grasa de los productos, dar a los productos un buen aspecto, cumplir los requisitos de los embutidos, etc. Puede mejorar significativamente la dureza y elasticidad del cuerpo del salchichón, reducir el contenido graso del producto, dar al producto un buen aspecto y satisfacer la demanda de los consumidores de comidas nutritivas y bajas en grasas.

2.1.4 Aplicación de la goma de algas en productos lácteos y bebidas
La adición de alginato y otras gomas de algas marinas en el yogur fermentado puede desempeñar el papel de espesante y emulsionante, estabilizar la proteína, emulsionar la grasa, mejorar el sabor y proteger el aroma. En las bebidas neutras, puede mejorar la estabilidad del sistema mediante el espesamiento y evitar la delaminación del producto. La aplicación de alginato y otras gomas de algas en helados puede mejorar la estabilidad del producto frente a la congelación y descongelación, de modo que la pasta de helado sea delicada y tenga buen sabor.

2.1.5 Aplicación del alginato en fideos
La adición de alginato en los productos de fideos puede hacer que los productos sean más resistentes, que no se mezclen con la sopa, anticongelantes y antidescongelantes, antienvejecimiento, resistentes a la cocción, suaves y que se reduzca la tasa de tiras rotas.

2.1.6 Aplicación del alginato en productos horneados
La adición de alginato y otras gomas de algas marinas en los productos horneados puede desempeñar el papel de retención de agua, espesar, dar forma y hacer que la organización del producto sea delicada.

2.2 Aplicación de los derivados del alginato en productos alimentarios
El alginato, la carragenina, el agar y otras gomas de algas marinas pueden prepararse mediante la aplicación de tecnologías químicas, físicas, biológicas y otras tecnologías de modificación para preparar productos derivados.

Por ejemplo, el alginato de propilenglicol (PGA) es un derivado no iónico que se obtiene haciendo reaccionar el alginato con óxido de propileno.

Como el grupo de ácido carboxílico del alginato está esterificado por propilenglicol, el coloide viscoso formado por PGA disuelto en agua es muy resistente a las sales, y es muy estable a los iones metálicos como el calcio, el sodio, etc., y no precipita la sal ni siquiera en solución electrolítica concentrada.

Debido al grupo éster de propilenglicol en la estructura molecular, el PGA tiene una fuerte lipofilia y una buena estabilidad de emulsificación, y puede utilizarse eficazmente en alimentos y bebidas con pH bajo, como las bebidas de ácido láctico y las bebidas de zumo de frutas.

La figura 2 muestra algunos de los derivados del alginato. En el campo de los alimentos funcionales marinos, el alginato de propilenglicol y los oligosacáridos de fucoidan son dos tipos importantes de derivados del alginato, y sus estructuras y propiedades únicas confieren a los dos tipos de productos una excelente eficacia de uso.

Como derivado esterificado del alginato, el alginato de propilenglicol posee propiedades emulsionantes, espesantes y estabilizantes únicas, y tiene un valor de aplicación único en productos lácteos, bebidas funcionales, cerveza, productos de panadería y otros campos.

Figura 2 Derivados elaborados a partir del alginato como materia prima

Los oligosacáridos de alginato son generalmente oligosacáridos con un grado de polimerización de 2 a 10. Los oligosacáridos de alginato tienen un peso molecular bajo, son fácilmente solubles en agua y poseen numerosas propiedades fisicoquímicas y actividades biológicas únicas, como antitumorales, antioxidantes, antibacterianas, antiinflamatorias, inmunomoduladoras, etc. Son cada vez más apreciados por los estudiosos nacionales y extranjeros en los campos de la alimentación, la salud, la cosmética, la biomedicina, la agricultura, la silvicultura, la ganadería, la pesca, etc., y tienen amplias perspectivas de desarrollo y un enorme valor de aplicación. Tiene una amplia perspectiva de desarrollo y un gran valor de aplicación.

2.3 Aplicación del fucoidán en alimentos funcionales y productos sanitarios
El fucoidán, también conocido como fucoidán, sulfato de fucoidán, fucoidán, sulfato de fucoidán, etc., es un tipo de heteropolisacárido soluble en agua con ácido sulfúrico, rico en L-fucosa y sulfato orgánico, y es un polisacárido funcional natural único en el océano.

El fucoidan se encuentra principalmente en el mucus de la superficie de las algas pardas, como el alga kelp, el pepino de mar y el wakame, y es una sustancia bioactiva única de las algas pardas. El contenido de fucoidan en las algas pardas es muy pequeño, alrededor de 0,1% en el kelp fresco y 1% en el kelp seco, y es una sustancia activa muy valiosa de las algas marinas, y su contenido en las algas pardas es mayor en la Murraya y el Kelp.

Como componente de la biomasa, el fucoidán existe en la matriz de la pared celular, el espacio intersticial de las células y el moco de la capa superficial de las algas pardas, y desempeña un papel importante en el cuerpo de las algas, como hidratante, antibacteriano y antidaños por rayos ultravioleta.

El fucoidan tiene diversas actividades fisiológicas, como anticoagulante, antioxidante, protección de las células nerviosas, regulación inmunológica, reducción de la glucosa y los lípidos en sangre, protección de los riñones, antitumoral, antivirus, etc., y su investigación y desarrollo es uno de los puntos calientes en el campo de los medicamentos marinos y los productos para el cuidado de la salud en la actualidad. La propiedad más importante del fucoidan para el cuerpo humano es su eficacia antitumoral única al inhibir la proliferación de células cancerosas humanas.

Conclusión

La Tierra habitada por los seres humanos es un planeta azul, y el mar es la cuna de la vida, que encierra el misterio de la salud. Con el auge de la economía azul, está surgiendo una industria de la salud que utiliza los recursos marinos como materia prima.

Las algas marinas del océano, como tesoro de recursos alimentarios para el hombre, pueden proporcionar a la sociedad humana una gran cantidad de ingredientes alimentarios funcionales. Un gran número de estudios científicos han demostrado que las sustancias activas de las algas marinas, como el alginato, el carragenano, el agar, el fucoidán y otras sustancias activas de algas marinas, tienen propiedades y eficacia únicas, y un gran valor de aplicación en el campo de los alimentos funcionales.