Laurencia johnstonii: un ejemplo de defensa química en el océano

Ana Laura González Castro1, Ruth Noemí Águila-Ramírez2, Mauricio Muñoz-Ochoa2 & Pablo Misael Arce Amezquita1.

1 Universidad Autónoma de Baja California Sur,Carretera al Sur KM 5.5, Colonia el Mezquitito, 23080, La Paz, Baja California Sur, México

2 Instituto Politécnico Nacional, Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas s/n. Col. Playa Palo de Santa Rita, La Paz, Baja California Sur 23096, México.

En la naturaleza, muchos organismos han desarrollado formas ingeniosas de protegerse, una de las más fascinantes es la defensa química, una estrategia que consiste en producir sustancias capaces de repeler, intoxicar o inhibir a posibles depredadores. Esta táctica es especialmente útil para los organismos sésiles, es decir, aquellos que viven fijos a una superficie y no tienen la posibilidad de huir cuando se sienten amenazados. Para ellos, la supervivencia depende en gran medida de su capacidad para generar compuestos químicos que actúan como escudos invisibles. Estos compuestos, conocidos como metabolitos secundarios, no son esenciales para el crecimiento o desarrollo del organismo, pero sí le proporcionan una ventaja clave para sobrevivir en un entorno tan competitivo y cambiante como el océano.

Las algas marinas son los principales productores primarios del océano, y para ello, necesitan de pigmentos fotosintéticos que les permiten realizar el proceso de fotosíntesis, al igual que las plantas terrestres. Pero las algas no solo transforman la luz en energía, también tienen la capacidad de producir compuestos químicos con gran actividad biológica. Esta actividad se refiere a la capacidad de un compuesto químico para afectar a otros organismos: pueden causar la muerte, inhibir el crecimiento, disuadir a los herbíivoros e inclusive alterar procesos celulares específicos. La actividad biológica de los metabolitos secundarios no solo benefician a los organismos que los producen, sino que también tienen un sinfín de aplicaciones biotecnológicas que podrían ser la solución para muchos problemas de la humanidad.

Por ejemplo, muchas algas marinas, producen compuestos que inhiben el crecimiento de bacterias, lo cual es esencial para evitar la formación de biopelículas sobre la superficie de su talo. Esto ayuda a mantener la superficie del talo «limpia», lo cual mejora la captación de luz solar necesaria para la fotosíntesis. Estos compuestos antibacterianos tienen aplicaciones muy diversas: pueden usarse en la medicina para el control de infecciones, en la agricultura para proteger los cultivos de plantas y hasta en la industria náutica para mantener limpios los cascos de los barcos y evitar la acumulación de microorganismos que aumenta el consumo de combustible.

Entre las algas con mayor potencial destacan las del género Laurencia, un grupo de algas rojas que producen compuestos halogenados con alta actividad biológica. En la Bahía de La Paz, en Baja California Sur, se distribuye la especie Laurencia johnstonii (Figura 1), la cual ha demostrado una notable bioactividad en pruebas de laboratorio. Gran parte de esta actividad se relaciona con compuestos de naturaleza terpénica, es decir, moléculas formadas por unidades de isopreno. Los terpenos, además de ser lípidos no saponificables, se caracterizan por sus propiedades organolépticas y por su rol ecológico, ya que sirven como defensa química: ayudan a reducir la herviboría mediante sabores desagradables o efectos tóxicos, funcionan como señales químicas repelentes para alejar a ciertos organismos y presentan actividad antibacteriana al inhibir el crecimiento de microorganismos.

Figura 1. Laurencia johnstonii recolectada en la Bahía de La Paz.

El laurinterol, un terpeno aislado de Laurencia johnstonii ha demostrado actividad contra diversas cepas bacterianas (Figura 2), incluyendo bacterias marinas que favorecen la formación de biopelículas en superficies sumergidas, así como bacterias y hongos patógenos responsables de enfermedades en cultivos de plantas, y cepas bacterianas patógenas que afectan peces y humanos. Por ello, esta especie representa una oportunidad para el desarrollo de productos que ayuden a inhibir el crecimiento bacteriano y prevenir los daños asociados.

Figura 2. Actividad inhibitoria del compuesto laurinterol aislado de Laurencia johnstonii. a) Cepa patógena de peces Streptococcus iniae, b) Hongo fitopatógeno Fusarium oxysporum.

Actualmente, el Laboratorio de Farmacognosia de la Universidad Autónoma de Baja California Sur en colaboración con el Laboratorio de química de algas marinas trabajan en la evaluación de esta y otras especies con el objetivo de identificar compuestos y desarrollar soluciones biotecnológicas a problemas locales. Dada la gran diversidad química del medio marino, es muy probable que aún existan numerosos compuestos por descubrir y analizar. Por ello, resulta fundamental continuar investigando esta y otras especies de macroalgas para aprovechar su potencial.

Referencias

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González-Castro, A. L., Contreras, M. R., Bastidas, M. R., Ramírez, R. N. Á., Dávalos, C. R., & Amezquita, P. M. A. (2025). Evaluation of some seaweed extracts from Baja Peninsula, Mexico, against plant pathogens. Hidrobiológica35(1).

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Vicente, T. F. L., C. Félix, R. Félix, P. Valentão & M. F. L. Lemos. 2023. Seaweed as a Natural Source against Phytopathogenic Bacteria. Marine Drugs 21(1):23. DOI: 10.3390/md21010023

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