Leticia Miranda Gastélum y Claudia J. Hernández Guerrero.
Instituto Politécnico Nacional, Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas, Avenida Instituto Politécnico Nacional s/n, La Paz, B.C.S., 23096, México.
Al evocar la navegación antigua, es común pensar en las grandes exploraciones globales y en las enormes embarcaciones de madera que lo hacían posible. Sin embargo, las narrativas populares y cinematográficas omiten a menudo una amenaza crucial de esa época: el temido organismo conocido como «La Broma». Este nombre irónico se refería a un molusco marino (Teredo navalis), un xilófago insaciable que perforaba la madera de los barcos con una eficiencia comparable a la de un taladro.
Este molusco semejante a un gusano, armado con dientes especializados para excavar, representaba un peligro mayor para las embarcaciones de madera que las tempestades o las batallas navales. Su capacidad para debilitar la estructura de los barcos condujo al hundimiento de numerosas naves, superando las pérdidas atribuibles a otros factores marítimos (Nelson, 2016). Este problema persistente impulsó la necesidad de desarrollar métodos efectivos para combatir la incrustación biológica en los barcos.
La solución principal, a grandes costos, se encontró en la aplicación de recubrimientos protectores en los cascos de las embarcaciones. Entre los siglos XVI y XVIII, los cascos comenzaron a recubrirse con placas de cobre y plomo, para que estas “termitas marinas” se incrustaran durante periodos muy cortos de tiempo, inhibiendo además su crecimiento y reproducción.
A partir del siglo XX estos metales o biocidas (compuestos químicos tóxicos para la fauna) se añadían a la pintura utilizada en las embarcaciones. El tributil-estaño (TBT) y cobre destacaban por sus efectos altamente efectivos y duraderos (Pope et al., 2008). Se convirtieron rápidamente en la opción más popular y su uso se extendió a nivel mundial reduciendo las incrustaciones de algas, crustáceos, ascidias y muchos otros organismos sobre superficies sumergidas en el mar (Fig. 1).
Estas pinturas están diseñadas para liberar sustancias activas que son tóxicas para los organismos marinos y evitan que se adhieran al casco del barco. Los ingredientes activos se liberan gradualmente a medida que la pintura se desgasta con el tiempo por la acción del agua y el movimiento del barco. A la vez que esto evita el crecimiento de organismos indeseados, se reduce la fricción entre la cubierta de la embarcación y el agua, evitando la reducción de la velocidad, mejorando la eficiencia del combustible y previene la corrosión del casco (Erguía & Trueba, 2007; Trepos et al., 2016).
Pero a raíz de esta solución, surgió un segundo problema: a altas concentraciones estos metales resultan tóxicos no solo para los animales que se quieren controlar, sino también a organismos más grandes (como peces y mamíferos) debido a la acumulación de los metales pesados en los tejidos como músculo y branquias (Joshi et al. 2013).
Resulta necesario encontrar una manera de inhibir el asentamiento de estos organismos sin recurrir a compuestos con efectos negativos al ambiente. En ese sentido, se buscan nuevas formulaciones no tóxicas, siendo los productos naturales marinos una fuente de nuevas alternativas ecológicas.
Al igual que ocurre con las embarcaciones, los organismos incrustantes utilizan a los organismos sésiles como superficies vivas, por lo que estos últimos recurren a mecanismos de defensa química y sintetizan metabolitos secundarios capaces de inhibir el asentamiento de bacterias y epibiontes (Satheesh & Ba-Akdah, 2022). Y son las esponjas marinas las que han demostrado mayor capacidad para producir estas defensas, por lo que lo convierte en el grupo de organismos con resultados más prometedores (Varijakzhan et al., 2021)
En ese sentido, investigaciones en años recientes determinaron que esos compuestos químicos de las esponjas se pueden agregar de la misma forma en la que el cobre se agrega a las pinturas anti-incrustantes (Fig. 2) y cumplir con la misma función: liberarse de forma progresiva para evitar el asentamiento de organismos indeseados.
Estudios recientes ya han evaluado la esponja Haliclona caerulea, mostrando una buena inhibición de la adhesión de bacterias formadoras de biopelículas, y reduciendo de manera prometedora el porcentaje de cobertura de organismos incrustantes en pruebas en campo (Sánchez-Lozano et al. 2019).
El objetivo final es que los compuestos identificados puedan ser utilizados como agentes no tóxicos para inhibir el proceso de epibiosis. Esto no solo resolvería los problemas asociados con los organismos incrustantes, sino que también promovería la conservación de los ecosistemas marinos y ofrecería soluciones más sostenibles para la industria marítima y la acuicultura. Este enfoque innovador podría transformar la forma en que se gestionan las incrustaciones marinas, brindando beneficios ambientales y económicos significativos.
Con cada descubrimiento y pequeño avance, nos acercamos más a soluciones aún más efectivas y respetuosas con el entorno marino.
Referencias:
Erguía, E. & A. Trueba. 2007. Application of marine biotechnology in the production of natural biocides fortesting on environmentally innocuous antifouling coatings. Journal of Coatings Technology and Research 4 (2): 191–202.
Joshi, M., A. Mukherjee & S. Ramesh. 2013. Natural Biocides, En Antifouling Paints. ICSOT: Technical Innovation in Shipbuilding, 12–13.
Nelson, D. L. 2016. The ravages of Teredo: the rise and fall of shipworm in US history, 1860–1940. Environmental History.
Pope, E. C., A. Ali, S. L. Conlan, I. D. Bowen, A. S. Clare & A. F. Rowley. 2008. Myrrh-derived terpenoids as inhibitors of marine biofouling. Aquatic Biology 4 (2): 175–185.
Sánchez-Lozano, I., C. J. Hernández-Guerrero, M. Muñoz-Ochoa, & C. Hellio. 2019. Biomimetic Approaches for the Development of New Antifouling Solutions: Study of Incorporation of Macroalgae and Sponge Extracts for the Development of New Environmentally-Friendly Coatings. International Journal of Molecular Sciences 1: 1–18.
Satheesh, S. & M.A. Ba-Akdah. 2022. Temporal Variations in the Antifouling Activity of Extract of the Soft Coral Sarcophyton trocheliophorum Collected from the Red Sea. Ocean Science Journal 57: 247–258.
Trepos, R. & E. Pinori. 2016. Innovative Approaches for the Development of New Copper-Free Marine Antifouling Paints. The Journal of Ocean Technology 9 (4): 7–18.
Varijakzhan, D., J.Y. Loh, W.S. Yap, K. Yusoff, R. Seboussi, S.H.E. Lim, K.S. Lai & C.M. Chong. 2021. Bioactive Compounds from Marine Sponges: Fundamentals and Applications. Marine Drugs 19: 246.
