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Artículos técnicos

La piel de tilapia, fuente de colágeno para cosmética

Esta materia prima tiene una gran aceptación por parte de Francia e Italia, entre otros países europeos, que demandan grandes volúmenes para producir cosméticos y fragancias


20/01/2013

Tilapia es el nombre genérico con el que se denomina a un grupo de peces de origen africano, que consta de varias especies, algunas con interés económico, pertenecientes al género Oreochromis. Las especies con interés comercial se cultivan en piscifactorías profesionales en diversas partes del mundo. Habitan mayoritariamente en regiones tropicales, donde se dan las condiciones favorables para su reproducción y crecimiento.

Sus extraordinarias cualidades, como crecimiento acelerado, tolerancia a altas densidades poblacionales, adaptación al cautiverio y a una amplia gama de alimentos, resistencia a enfermedades, carne blanca de calidad y amplia aceptación, han despertado gran interés comercial en la acuicultura mundial. Además, se están realizando algunas investigaciones de las propiedades que posee el colágeno presente en sus escamas que tienen bajas cantidades de grasa. Además estas cualidades se están aplicando para las terapias de regeneración de huesos.

Son peces de aguas cálidas, que viven tanto en agua dulce como salada e incluso pueden acostumbrarse a aguas poco oxigenadas. Se encuentra distribuida como especie exótica por América Central, sur del Caribe, sur de Norteamérica y el sudeste asiático. Antes considerado un pez de bajo valor comercial, hoy su consumo, precio y perspectivas futuras han aumentado significativamente.

¿Dónde se produce? Otros datos

Grandes productores de tilapia son los países asiáticos, que representan el 80% de la producción mundial, con China a la cabeza, seguida de Tailandia, Indonesia, Filipinas y Taiwán. Precisamente este último país es el primer exportador del mundo. Otros países exportadores son Colombia, Ecuador, Honduras, Costa Rica. Debido a su rentabilidad su cultivo se produjo en la mayoría de países cálidos, como República Sudafricana, Australia e incluso Israel.

Su facilidad de reproducción puede causar problemas de sobrepoblación en su crianza, lo que se soluciona criando peces de un único sexo, preferentemente machos, que crecen más rápido.
Puede llegar a un peso de tres kilos. Sin embargo, la talla comercial es de 230 gramos. La tilapia se puede comercializar cuando alcanza un tamaño o un peso máximo (20 cm de largo). Se alimenta de una variedad de organismos como larvas, insectos, gusanos y detritos y se adapta fácilmente a distintos tipos de agua y temperaturas.

China es el líder en la producción de tilapia, pues aporta el 42% de la oferta mundial, con 1,1 millones de toneladas (2006). En China se introdujo este pez en 1956, desde Vietnam y África. La evolución de la producción de la tilapia en China ha sido sorprendente. En 1999 sólo se producían 562.000 toneladas, la mitad de lo que se produce actualmente.

La tilapia en cosmética

El colágeno es la proteína más abundante de origen animal, que constituye aproximadamente el 25-30% de todas las proteínas de los organismos animales. Es un componente importante de todos los tejidos conectivos del cuerpo (músculos, dientes, huesos y piel), pero se concentra especialmente en los tejidos asociados a la piel y los huesos.

La principal fuente de extracción de colágeno ha sido hasta el momento de los residuos de especies bovinas y de la piel, huesos y cartílagos del cerdo; sin embargo, estas fuentes tradicionales de colágeno presentan dificultades. Debido a esta problemática es importante encontrar fuentes alternativas de materia prima para la obtención de colágeno; en este sentido, se han realizado diferentes estudios para evaluar la funcionalidad del colágeno de origen de pescado, y para ello se han analizado las pieles del pescado.



Por otro lado, la industria piscícola se viene incrementado de forma significativa; no obstante, la producción de filete genera diferentes residuos, como son la piel, los huesos, escamas, vísceras y cabeza. De esta forma, al incrementarse la producción de filete, se incrementará la generación de residuos. De todos los residuos, la piel es el de mayor importancia y potencial, debido a que constituye aproximadamente el 30% del total, y además es considerada rica en colágeno.


En este sentido, el colágeno extraído de la piel de tilapia se muestra como una alternativa interesante que satisface las necesidades del mercado y resuelve la problemática ambiental del sector piscícola.



La investigación realizada por Jimena Beltrán para optar al título de Magíster en Ingeniería Industrial de la Universidad Nacional de Colombia, se realizó en el marco del proyecto "Producción de colágeno a partir de los residuos del proceso de fileteo de tilapia y cachama", realizado por la unión temporal entre la Universidad Nacional de Colombia, la empresa Metafish Food Company S.A. y la Asociación de Acuicultores de los Llanos Orientales (Acuioriente), y apoyado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, donde se plantea la necesidad de valorar el colágeno obtenido a partir de la piel de tilapia y definir estrategias para su direccionamiento dentro del mercado cosmético. 

De acuerdo con Beltrán, el resultado de la valoración de la innovación fue que el proceso de obtención de colágeno a partir de piel de tilapia para aplicaciones cosméticas tiene un impacto moderado y que su mayor potencial estaría en el desarrollo de nuevos productos y aplicaciones.


Esta materia prima tiene una gran aceptación por parte de Francia e Italia, entre otros países europeos, que demandan grandes volúmenes para producir cosméticos y fragancias.
Asimismo, se indica que no sólo se exporta la piel de la tilapia sino también las escamas, principalmente al mercado asiático, para la industria cosmética y la farmacéutica.

"Es un tema interesante, estos son subproductos obtenidos de la tilapia aprovechados en un 100%. Las escamas las exportamos al mercado asiático, especialmente a Tailandia, y también se utilizan para obtener colágeno y ampollas de gel para la industria farmacéutica" argumenta un experto en esta temática.
Tras el procesamiento de la tilapia también se elabora biodiésel y harina, que se usa "como concentrado para otros animales, así que la industria no desperdicia nada".

Clases y familias de colágenos

Se conocen 19 clases de colágeno que están designadas como tipo I al tipo XIX, aunque en otros artículos se habla de 26 tipos de colágeno genéticamente distintos que varían considerablemente en su complejidad y la diversidad de su estructura. Cada uno de estos tipos de colágeno se encuentra en un lugar diferente del cuerpo y con características especificas.

La familia más abundante de colágeno con alrededor del 90% del total es el colágeno fibrilar, el cual incluye el colágeno tipo I, II, III, V y XI . El colágeno tipo I es el más abundante y el más estudiado, que forma más del 90% de la masa orgánica de los huesos, y es el principal en la piel, los tendones, ligamentos, la córnea y muchos tejidos conectivos. Su función es la de proporcionar rigidez y tracción en especial en los tendones y en la mayoría de órganos, y en los huesos, éste define las propiedades biomecánicas de carga, rigidez torsional y resistencia a la tracción.

El tipo II se encuentra especialmente en el cartílago, cuerpo vítreo y núcleo pulposo; es el componente predominante del cartílago hialino, y además define propiedades biomecánicas como el colágeno tipo I. El colágeno tipo III hace parte importante de las fibras reticulares en los tejidos intersticiales de los pulmones, el hígado, la dermis y el bazo. El tipo V y XI se consideran una subfamilia del colágeno fibrilar.

Usos y aplicaciones

Gracias a sus características químicas únicas, el colágeno se ha utilizado en diversos campos de la industria (Bae et al. 2008), con aplicaciones en materiales biomédicos, en la industria farmacéutica, cosmética y en alimentos (Potaros et al. 2009).

Actualmente el colágeno tiene aplicaciones muy importantes en el campo de los materiales biomédicos y biomateriales. Un biomaterial es una sustancia, elemento o combinación de estos, ya sean sintéticos o naturales, que pueden utilizarse para reemplazar parcial o definitivamente una función que desempeña alguna parte del cuerpo humano; también se ha definido como un elemento capaz de adaptarse al cuerpo humano y desarrollar una función específica. Los biomateriales más usados son las aleaciones metálicas, polímeros, cerámicos y sustancias biológicas. Entre las sustancias biológicas, el colágeno ha sido uno de los más empleados y más comerciales.

Los biomateriales han tenido gran importancia para la Ingeniería de Tejidos, ya que este campo se basa en la utilización de estos materiales. Al respecto se han realizado diferentes estudios para demostrar la aplicabilidad del colágeno como biomaterial en la ingeniería de tejidos. Se han demostrado aplicaciones en la ingeniería de tejido cardiovascular con el desarrollo de un scaffold de colágeno, que tiene la función de permitir la adhesión celular y la proliferación de las células especificas del tejido a tratar.

También las esponjas de colágeno son usadas comúnmente como biomaterial biodegradable, las cuales se han empleado en implantes de tejido conectivo del hueso, prótesis para la regeneración del nervio y apósitos para heridas. Se ha aplicado en la ingeniería de tejido de cartílago y en la ingeniería de tejido óseo.

En la industria farmacéutica y cosmética tiene gran importancia la aplicación de colágeno, gracias a las bondades que esta proteína tiene. Se ha utilizado para la prevención y tratamiento de arrugas, en la producción de parches para heridas y en el desarrollo de medicamentos con liberación de los principios activos. A partir de los 25 años de edad se va perdiendo colágeno del organismo humano, lo que va produciendo señales de envejecimiento. Para disminuir este efecto, se han desarrollado diferentes productos a base de colágeno que permiten detener en cierta medida este proceso o por lo menos retrasarlo. Es así como se han creado productos como cremas, geles, lociones y mascarillas, además de inyecciones subcutáneas para aplicarse directamente en la piel. Como se mencionó anteriormente, dicha proteína se encuentra extendida en gran parte del organismo por lo que también forma parte de la salud del cabello, por eso se han desarrollado productos como champús, acondicionadores y tratamientos capilares a base de colágeno, que eviten la aparición de signos de debilitamiento como la horquilla.

Pero el colágeno no sólo se ha utilizado en aplicaciones cosméticas; desde hace pocos años se ha empezado a introducir en el mercado de los complementos nutricionales de uso oral. Esta aplicación tiene ventajas frente al uso de cremas y lociones ya que el complemento alimenticio penetra hasta las capas más profundas de la piel, gracias a que los aminoácidos que componen el colágeno son absorbidos y utilizados para la regeneración del tejido conjuntivo. En el desarrollo de este producto se ha utilizado el colágeno marino por su mayor disponibilidad en contraposición con el colágeno tradicional de origen bovino.

Sector cosmético

Como se mencionó anteriormente, el colágeno tiene aplicaciones en la industria cosmética, especialmente para uso en productos para el cuidado de la piel y el cabello entre otros. Por tal razón se ha considerado como el mercado objetivo del colágeno a partir de piel de tilapia.

Crecimiento del sector

El sector cosmético y de productos de aseo, como mercado potencial del colágeno a partir de piel de tilapia, tiene gran importancia, ya que en los últimos años ha demostrado grandes crecimientos. Este sector a nivel mundial ha crecido a una tasa promedio anual del 8,6%, entre los últimos cinco años (2005-2009). La región principal productora de cosmético y productos de aseo en el 2008 fue Europa Occidental con un 29% del mercado total.

Según los crecimientos en la región Latinoamericana, se proyectó para que en los próximos cuatro años sea el líder en crecimiento. Según estimaciones de Euromonitor, Latinoamérica va a experimentar el crecimiento más acelerado en los próximos años con un 3,8% anual, gracias a la demanda de productos para el cuidado personal, productos capilares y fragancias, los cuales cuentan con fuertes campañas publicitarias y una amplia aceptación. El sector de cosméticos y productos de aseo movilizó en América Latina cerca de 51.944 millones de dólares en 2008, donde los principales países fueron Brasil, México, Venezuela, Argentina y Colombia.

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