Nombre botánico científico: Arthrospira platensis
La espirulina, de nombre científico Arthrospira platensis, es una microalga unicelular de tipo cianobacteria y más concretamente a las cianofíceas filamentosas.
El género Arthospira incluye una gran variedad de especies, siendo las más populares Spirulina platensis y Spirulina máxima.
Estos dos tipos de algas difieren tanto en características estructurales como morfológicas, además de su origen geográfico.
Ambas algas toman su nombre por su forma en espiral., pero es la disposición cilíndrica de los tricromas multicelulares (filamentos) su principal característica morfológica del género.
Se diferencian en la forma helicoidal, la distribución de las vacuolas de gas, el diámetro de la bobina y la arquitectura.
La S. platensis tiene los tricromas más cortos, de diámetro constante de las espirales sueltas.
En cambio, la S. máxima presenta unos tricromas de mayor diámetro y no están constreñidos en las paredes transversales. La bobina es mucho más gruesa.
Ambas variedades crecen de forma natural en lagos de alta concentración mineral que suele tener origen volcánico.
La variedad platensis se encuentra principalmente en África y Asia, siendo muy conocidos los lagos Chad (Chad) y Lonar (India); mientras que la variedad máxima está muy extendida por California y México (lago Texcoco).
En España, la variedad platensis se encuentra en las lagunas del Parque Natural de Doñana.
Cultivo sostenible
El cultivo de la espirulina está considerado como altamente sostenible bajo luz solar, con una agua de alta calidad y con la incorporación de ciertos minerales.
Este microorganismo se desarrolla captando CO2 y produciendo O2; este oxígeno que respiramos hoy en día, se debe en gran parte a esta microalga.
Su cultivo no requiere de la incorporación de químicos nocivos para el medio ambiente, como pesticidas o herbicidas.
Tampoco genera residuos y ayuda a reducir las emisiones contaminantes derivadas del transporte.
El cultivo se realiza en estanques de invernadero para mantener una temperatura promedio de 32ºC durante el día y de 24ºC por la noche.
Se realiza bajo luz solar natural y se aplica sombra para cubrir parcialmente los estanques, lo que permite controlar mejor la producción de pigmento.
Se aplica una agitación suave para un mejor desarrollo de la espirulina (favorece el contacto con la luz solar y asimismo las reacciones de fotosíntesis).
El pH del cultivo varía entre 9.8 y 10.4, siendo regulado por la adicción de CO2 en el momento de cada cosecha.
El medio del cultivo se puede filtrar mediante una tela de filtración o por un filtro de tambor de malla de unas 30 micras.
El medio de cultivo se devuelve al estanque para crear una producción en ciclo continuo.
Tras la filtración, se obtiene una biomasa húmeda.
Se aplica un secado suave al vacío para poder eliminar el máximo de humedad, siendo sobre un soporte aireado y sobre una temperatura de unos 40ºC, reduciendo la degradación de compuestos bioactivos que son sensibles al calor.
Una vez el secado ha terminado, se forman un tipo de «spaghettis» que se reducen para obtener fideos finos o granulado en polvo.
Luego se procede al envasado.
Composición química
Los componentes principales de la espirulina son proteínas (que representan hasta un 60% de la biomasa seca), carbohidratos y lípidos.
Se identifican además minerales, aminoácidos y vitaminas y fibras crudas.
Además podemos encontrar otros pigmentos relevantes como son los carotenoides y la clorofila.
Y en menor medida principios activos que además presentan beneficios cosméticos como algunos ácidos fenólicos (ácidos cafeico y gálico entre otros) y flavonoides.
A continuación se indican los principales compuestos químicos característicos de la espirulina.
Las propiedades cosméticas de la espirulina se dan como combinación de sus diferentes principios activos.
Ficobiliproteínas
Entre las diversas proteínas, las más relevantes son las ficobiliproteínas: ficocianina, aloficocianina y ficoeritrina.
Son responsables del color verde-azulado de la espirulina.
La ficocianina es una biliproteina hidrófila y de color azul claro.
Su concentración es mayor cuando se encuentra la espirulina como extracto en polvo. Cuando el extracto es líquido, su concentración es relativamente inferior.
Comprende una proteína y un cromóforo de ficocianobilina. Esta estructura química es la que le otorga propiedades antioxidantes y cicatrizantes.
Las ficobiliproteínas son solubles en agua.
Carbohidratos
Constituyen del 15 al 25% del peso seco.
El principal componente es un polisacárido sulfatado ramificado, estructuralmente muy similar al glicógeno.
Los carbohidratos simples como glucosa, fructosa o sacarosa, representan una cantidad muy pequeña.
Lípidos
El contenido lipídico varía entre el 5.6 y el 7%.
El porcentaje de ácidos grasos saturados representan del 67 al 84%, mientras que los insaturados, del 15 al 32%.
El principal ácidos graso presente en la espirulina es el ácido palmítico (hasta un 45%), seguido del ácido mirístico (8-22%).
El ácido gamma-linoleico (C18:3) está presente hasta en un 36% del total de los ácidos grasos poliinsaturados, donde también podemos encontrar ácido linoleico, ácido eicosapentaenoico o EPA y ácido araquidónico. Estos últimos son ácidos grasos Omega 3, mientras que el gamma-linoleico es Omega 6.
Minerales
Los minerales encontrados en la espirulina se encuentran en el rango 2.7-3%, sin embargo se pueden dar concentraciones hasta un 7%.
Es rica en potasio y contiene considerables cantidades de sodio, fósforo, calcio, magnesio, hierro, zinc y selenio.
Aminoácidos
Todos los aminoácidos esenciales están presentes en la espirulina, representando hasta el 47% del peso total de proteínas.
Los ácidos glutámico y aspártico, alanina, leucina y prolina son los aminoácidos con mayor porcentaje.
Estos aminoácidos son imprescindibles para los procesos de regeneración tisular y cicatrización. Ayudan a estabilizar además la estructura de la fibra capilar.
Vitaminas
Entre las vitaminas, las vitaminas del grupo B son las más abundantes.
Destacan las vitaminas B3 (niacina) y B6 (piridoxina), junto con una pequeña cantidad de vitamina (alfa-tocoferol).
Pigmentos
Además de los pigmentos que componen las ficobiliproteínas, otros pigmentos relevantes de la espirulina son los carotenoides y la clorofila.
Se pueden llegar a encontrar hasta 70 mg/100 g que puede ser hasta aproximadamente un 4.5% del total de la espirulina en seco.
En cambio, la combinación de alfa y beta clorofila, pueden representar entre el 2.7 y 10.8%.
La concentración de ambos activos se mantiene mientras la espirulina se encuentra en estado polvo, reduciéndose a valores muy bajos cuando se prepara como extracto acuoso.
Flavonoides y ácidos fenólicos
Dentro de los flavonoides destacan la pinocembrina y acacetina.
Ambos son solubles en etanol.
Los ácidos fenólicos principales presentes en la espirulina son los ácidos gálico, cafeico, cumárico y ferúlico.
Este grupo de compuestos destacan por su actividad antioxidante.
Propiedades cosméticas de la espirulina
Hidratación
La espirulina mejora la estructura de la epidermis y actúa como potenciador de la hidratación con resultados positivos en la función barrera de la piel y mejorando su capacidad de protección cutánea.
A partir de tan solo un 0.1% de espirulina en polvo, 0.8% del extracto acuoso o un 1% del extracto hidroglicerinado, se produce un aumento del contenido de agua en el estrato córneo, una reducción progresiva de la pérdida transepidérmica de agua, una reducción de la cantidad de sebo en la superficie de la piel y una mejora de la distribución de los queratinocitos en las capas superiores de la epidermis.
Los ácidos grasos de la espirulina, especialmente los ácidos gamma y alfa linolénico, inhibieron el metabolismo de la isoenzima 5-alfa.reductasa tipo 1, reduciendo la producción de sebo en la glándula sebácea, mejorando la apariencia de la piel grasa.
Los polisacáridos contenidos en el extracto de la alga, en cambio, estimulan el proceso de división celular y contribuyen en los procesos de queratinización y renovación del estrato córneo.
Los minerales y las vitaminas contribuyen aún más a mejorar el microrelieve y la hidratación de la piel.
Despigmentante
La espirulina presenta una serie de activos con un gran potencial para inhibir la enzima tirosinasa, lo que reduce la conversión de la tirosina en DOPA.
La actividad de la tirosinasa se redujo notablemente de manera dependiente de la dosis.
En general, la actividad despigmentante de la espirulina está relacionada con la presencia de un fitocomplejo que contiene los ácidos ferúlico y cafeico, que actúan sinérgicamente para inhibir la enzima.
Pero el activo responsable principal de este efecto despigmentante es la ficocianina, que además presenta propiedades antioxidantes, lo que le permite modular la expresión de la tirosinasa, no solo a nivel de transcripción genética sino también modulando otras reacciones en cascada que se producen en la síntesis de melanina.
La ficocianina inhibe la vía de las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAP) p38, al regular negativamente la activación de CREB (proteína que actúa como factor de transcripción genética) y luego la expresión del factor de transcripción inductor de melanocitos (MITF).
Al mismo tiempo, la ficocianina encaja en el mecanismo de control fisiológico, que es un vía de postranscripción que regula negativamente un aumento de la síntesis de melanina.
Al hacerlo, esta proteína aumenta los niveles de AMPc que desencadenan la vía MAPK/ERK, que a su vez fosforila el MITF en la proteína serina 73.
Este último paso da como resultado una menor actividad enzimática, que conlleva una reducción en la síntesis de melanina.
La actividad enzimática es menor cuanto mayor es la concentración de ficocianina.
Antioxidante
La espirulina contiene varios pigmentos como la clorofila y especialmente la ficocianina, que presentan propiedades antioxidantes, protegiendo la piel de los daños inducidos por la radiación ultravioleta al inhibir el daño tisular inducido por las sustancias reactivas de oxígeno (ROS) en la epidermis y más especialmente sobre la dermis.
Junto a los activos anteriores, la espirulina contiene una elevada cantidad de los antioxidantes superóxido dismutasa, glutation peroxidasa y catalasa, así como beta-caroteno.
Además debemos considerar también la presencia de aminoácidos como los elementos selenio y zinc, que también pueden exhibir propiedades antioxidantes.
Aunque el principal antioxidante de la espirulina es la proteína ficocianina.
La ficocianina tiene la capacidad de eliminar los radicales libres, especialmente los radicales hidroxilo y peróxido de hidrógeno.
Aumenta la actividad de las enzimas endógenas antioxidantes superóxido dismutasa, catalasa y glutation-s-transferasa, inhibiendo la peroxidación lipídica sobre las membranas tanto de los queratinocitos superiores como a nivel de los fibroblastos de la dermis.
Esta acción se debe principalmente a su cromóforo ficocianobilina.
La clorofila ayuda interrumpiendo la cascada del daño oxidativo ocasionado por los radicales hidroxilo y peroxilo sobre el ADN plasmático en los queratinocitos.
Es un eficaz potenciador de las principales enzimas endógenas. Puede ayudar a restaurar la actividad de la enzima superóxido dismutasa deprimida por la radiación ultravioleta.
Induce a la expresión de las enzimas catalasa y glutation peroxidasa junto con la acción de los elementos selenio, hierro y zinc.
La espirulina además contiene betacaroteno.
La presencia de largas cadenas de dobles enlaces conjugados es responsable de sus propiedades antioxidantes.
Es efectivo en la neutralización de los radicales oxígeno singlete y superóxido.
Esta neutralización detiene una cadena de reacciones que atacan directamente a las membranas celulares, dañando los lípidos y las lipoproteínas que las conforman, disminuyendo los niveles de peroxidación lipídica.
A nivel dérmico inhibe la oxidación de prolina en las fibras de colágeno.
El flavonoide acacetina, actúa también como antioxidante.
Estimula la acción de la glutation peroxidasa y glutation reductasa, enzimas que atenúan los efectos de los radicales libres sobre el ADN, reducen los fosfolípidos oxidados y ayudan a eliminar el radical peróxido de hidrógeno.
Exhibe una alta capacidad inhibitoria contra la enzima xantina oxidasa, involucrada en la formación de edema por radicales libres y cambios en la permeabilidad vascular cutánea. Esta enzima además está involucrada en la formación del radical superóxido.
También presenta capacidad inhibitoria de la ciclooxigenasa 2, reduciendo así los posibles riesgos proinflamatorios, asociados al envejecimiento y al daño ocasionado por radicales libres.
Antiacné
El acné es un trastorno de la epidermis relacionado con una hipersecreción de sebo en los folículos , lo que implica inflamación y formación de comedones.
El Propionibacterium acnes desempeña un papel en el proceso de inflamación porque hiperprolifera en el entorno sebáceo y produce especies reactivas de oxígeno y compuestos proinflamatorios.
Las pieles con tendencia acneica tienen un bajo contenido de ácido linoleico y, por tanto, su función barrera cutánea se ve comprometida.
Esta vía de lesión también puede ayudar a la colonización de otras bacterias como Staphylococcus epidermis.
La ficocianina es responsable de la mayoría de los beneficios cutáneos de la espirulina.
Junto con las acciones anteriores, esta proteína además tiene la capacidad de inhibir la proliferación de bacterias Gram+, siendo por tanto, eficaz en el control sobre la colonización de dichas bacterias.
Queratinización
La actividad de estimulación de la proliferación celular parece que está relacionada directamente con la presencia de ficocianina y carotenoides, que contribuyen sinérgicamente en la cicatrización y regeneración de tejidos.
El extracto acuoso ha mostrado efectos significativos sobre la proliferación y migración de fibroblastos.
Esto permite la conservación del tejido dérmico a través de la secreción de las sustancias que conforman la matriz extracelular, además de ser las células responsables de la inflamación y formación del tejido cicatricial durante el proceso de cicatrización.
El flavonoide pinocembrina, presente también en el propoleo, reduce la activación de queratinocitos, mejorando el estado queratósico de pieles con dermatitis atópica o psoriasis.
Reduce además la expresión de citoquinas inflamatorias como la IL-6, así como los marcadores de proliferación de queratinocitos.
Este proceso inhibitorio implica la regulación de la vía hemo oxigenasa 1 y el activador de transcripción STAT3.
Todas estas acciones mejoraron significativamente el grosor epidérmico, la hiperqueratosis y los signos inflamatorios asociados.
Extractos y activos a elaborar
En este mes solo elaboráremos extractos a partir de la misma espirulina ya que los productos cosméticas a elaborar se harán a partir de estos extractos.
Productos cosméticos a elaborar
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