¿Qué es la curcumina y cómo puede salvar a los corales del cambio climático?

Los episodios masivos de blanqueamiento inducidos por estrés térmico son una de las primeras causas de muerte de corales en todo el mundo. Los científicos llevan años buscando remedios a este problema, que amenaza con destruir estos ecosistemas únicos, caracterizados por una gran biodiversidad, ya que son el hábitat de millones de especies marinas. Un grupo de investigadores cree haber dado con con la solución: la curcumina.

Aparte de su importancia ambiental, los arrecifes de coral son el sustento de millones de personas y el principal recurso de numerosas economías locales en todo el mundo, a través de la pesca, el turismo y la protección costera.

En la actualidad, estos ecosistemas están sufriendo una destrucción generalizada debido a los cambios climáticos y ambientales inducidos por el ser humano, como el aumento de la temperatura del océano. Además, la contaminación por plásticos, la sobrepesca, la acidificación de los océanos y las enfermedades están afectando negativamente a su supervivencia.

La sobreproducción de especies reactivas de oxígeno se ha identificado como una de las posibles causas de la ruptura de la simbiosis entre los pólipos y las algas en los corales durante las olas de calor extremo.

Investigadores del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) y la Universidad de Milán-Bicocca, en cooperación con el Acuario de Génova, acaban de publicar un estudio en ‘ACS Applied Materials and Interfaces’, que demuestra la eficacia de la curcumina, una sustancia antioxidante natural extraída de la cúrcuma, para reducir el blanqueamiento de los corales.

Mitigar los efectos del calor

"Proponemos una nueva estrategia para mitigar los efectos del calor mediante la entrega de un antioxidante a los corales bajo el agua. Fabricamos películas de biocompuestos a base de zeína (proteína derivada del maíz), cargadas con curcumina, como una herramienta avanzada para remediar el blanqueamiento de corales", indican los autores del estudio.

Después de la inmersión en agua de mar, los biocompuestos se convierten en hidrogeles blandos que no afectan a la salud del coral ni a corto plazo (24 horas), ni a largo plazo (15 días). 

Los experimentos de blanqueamiento en laboratorio a 29ºC y 33°C, simulando las condiciones de sobrecalentamiento en los mares tropicales, mostraron que las colonias de coral de Stylophora pistillata recubiertas con estos biocompuestos mejoraron en términos de aspectos morfológicos, contenido de clorofila y actividad enzimática en comparación con las colonias no tratadas. No se decoloró.

Por el contrario, todos los corales no tratados sí se vieron afectados por el fenómeno de blanqueamiento igual que ocurrir en la naturaleza.

Finalmente, los investigadores comprobaron la "total biodegradabilidad de los biocompuestos", que muestran un "bajo impacto ambiental potencial en el caso de aplicación en campo abierto". No causan daño al entorno marino.

Según los autores, estos conocimientos pueden "allanar el camino para nuevas fronteras en la mitigación de eventos extremos de blanqueamiento de corales mediante la combinación de antioxidantes naturales y biocompuestos".

La especie de coral utilizada en los experimentos, Stylophora pistillata, es típica del Océano Índico tropical y está incluida en la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN).

Antioxidantes naturales

Los autores ya han presentado una solicitud para patentar esta tecnología. Los próximos pasos de la investigación se centrarán en su aplicación en la naturaleza y a gran escala, ha anunciado Marco Contardi, primer autor del estudio.

"Al mismo tiempo, examinaremos el uso de otras sustancias antioxidantes de origen natural para bloquear el proceso de blanqueo y así evitar la destrucción de los arrecifes de coral", ha añadido Contardi.

"El uso de nuevos materiales biodegradables y biocompatibles capaces de liberar sustancias naturales que pueden reducir el blanqueamiento de los corales es algo completamente nuevo", ha resaltado Simone Montano, coautora del estudio. "Creo firmemente que este enfoque innovador representará un avance significativo en el desarrollo de estrategias para la recuperación de los ecosistemas marinos", ha añadido.

La mayoría de los corales viven en simbiosis con algas microscópicas, indispensables para su supervivencia y responsables de sus llamativos colores.

Debido al cambio climático, las temperaturas de los mares y los océanos están aumentando, lo que trastoca la relación entre estos dos organismos. Cuando esto sucede, el coral, que se vuelve blanco debido a la pérdida de algas. Literalmente, corre el riesgo de morir de hambre.

En los últimos años, como resultado del calentamiento global, el blanqueamiento ha afectado a la mayoría de los arrecifes de coral del mundo, incluida la Gran Barrera de Coral de Australia.

Hasta ahora, no se habían hallado métodos efectivos para contrarrestar este fenómeno y prevenir la decoloración de los corales sin poner en grave peligro la supervivencia de estos hábitats y la excepcional biodiversidad asociada a ellos.

Informe de referencia: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c01166