Tipos de fucoidan: F, U, L, G, GA

El fucoidan no es el nombre de una sustancia química, sino el nombre genérico de una clase de sustancias químicas. La fórmula química y la actividad fisiológica del fucoidan varía en base al tipo de alga particular y al método de extracción. Es hasta en 1996 que la estructura química y la actividad fisiológica del fucoidan pudieron analizarse, cuando se pudieron desarrollar enzimas capaces de dividir al fucoidan en unidades oligosacáridos. Estos enzimas fueron obtenidos mediante la detección de varios microorganismos marinos y sus extractos posteriores. Uno de los primeros informes académicos sobre el fucoidan fue presentado en 1996 ante la Asamblea General de la Asociación Japonesa contra el Cáncer titulándose: “La apoptosis en las células cancerosas gástricas e intestinales inducidas por el fucoidan extraído del kagome kombu (nombre científico Kjellmaniella crassifolia Miyabe)”. Este informe es el resultado de una investigación conjunta del Laboratorio de Ingeniería de Cadenas de Azúcar y el Laboratorio Bio Takara. El Laboratorio de Ingeniería de Cadenas de Azúcar (糖鎖工学研究所) se extableció en 1990 con la colaboración de la industria, la academia y el gobierno local con un financiamiento de siete años ofrecido por la Organización de Promoción de las Industrias Biológicas (recibiendo una autorización especial del Ministerio de Hacienda y del Ministerio de Agricultura de Japón), el Gobierno de la prefectura de Aomori (Japón), y 11 empresas privadas con el fin de promover la investigación en la glicobiología y promover el desarrollo de los glúcidos útiles.

Los resultados de la investigación son los siguientes:

1. Se estableció un método de refinamiento de polisacáridos conteniendo fucosa sulfatada, los cuales se extrajeron de las algas de kombu kagome secas. Utilizando este método, resultó posible obtener fucoidan y otros polisacáridos que contuvieran fucosa sulfatada.
2. Se descubrió que la fracción de polisacárido conteniendo fucosa sulfatada y obtenido por el método previamente descrito, tenía dos tipos de polisacáridos sulfatados. Uno ellos es un polisacárido casi enteramente compuesto de fucosa sulfatada, el cual se nombró F-fucoidan (el nombre oficial es fucan sulfatado). El otro está constituido por una estructura repetitiva de tres oligosacáridos: fucosa sulfatada, mannose sulfatado y ácido glucurónico. Se nombró a este último U-fucoidan (el nombre oficial es sulfata fucoglucuromannan). Además se aisló al G-fucoidan el cual contiene galactosa sulfatada como su principal componente. En total, se descubrieron tres tipos de fucoidan y se determinó la estructura química de cada uno. La estructura química de otro tipo de fucoidan encontrado en las algas de mozuku de Okinawa (cladosiphon okamuranus) fue propuesta en 1999 por Nagaoka et al. Más tarde, Kato et al. descubrieron enzimas capaces de dividir al fucoidan de mozuku de Okinawa y por ello la estructura de este tipo de fucoidan se determinó experimentalmente.
3. Al utilizar enzimas capaces de dividir estos dos tipos de fucoidan se descubrieron microorganismos capaces de asimilar al F-fucoidan y al U-fucoidan, y se refinaron estas enzimas. Se analizaron las secuencias de los aminoácidos de las enzimas refinadas y para cada uno de los microorganismos, se clonaron los genes de las enzimas que deterioraban al fucoidan.
4. El F-fucoidan y el U-fuciodan fueron divididos según enzimas y se precisaron y analizaron los oligosacáridos en cada uno de ellos utilizando MS y RMN.
5. Se estudió la capacidad de inducción de apoptosis del fucoidan para la leucemia, las células cancerosas intestinales y gástricas. El principal resultado fue que las sustancias hidrófobas firmemente vinculadas al fucoidan (U-fucoidan y el fucoidan del mozuku de Okinawa) efectuaron una gran parte de esta función. Cuando son separadas, estas sustancias hidrófobas no se disuelven en el agua, pero cuando se fijan en el U-fucoidan ellas se vuelven fácilmente solubles, y en una solución acuosa, inducen apoptosis de las células cancerosas.
6. El fucoidan se añadió al régimen alimenticio de ratas y ratones trasplantados con celulas cancerosas de colon humanas. Se pudo observar una prolongación de vida y la contracción de los tumores. Los resultados de éstas experiencias sugirieron un efecto antiangiogénico (véase reducción del crecimiento de nuevas vías sanguíneas) por el fucoidan en las células cancerosas, aumentando las posibilidades de utilización del fucoidan en tratamientos contra el cáncer.

Se conocen seis tipos de fucoidan:

1. F-fucoidan: Su componente principal es la fucosa sulfatada.
2. U-fucoidan: Además de la fucosa sulfatada, contiene ácido glucurónico y manosa.
3. G-fucoidan: Además de la fucosa sulfatada, contiene galactosa.
4. L-fucoidan: Además de la fucosa sulfatada, contiene galactosa. Este tipo de fucoidan se encuentra en la raíz y hojas de algas de kombu (Laminaria japónica).
5. GA-fucoidan: Además de la fucosa sulfatada, contiene sacáridos como la galactosa, xilosa, manosa y glucosa. En este tipo de fucoidan también se encuentra ácido urónico.
6. Fucoidan del alga de mozuku de Okinawa: En este tipo de fucoidan el ácido urónico está vinculado a la fucosa sulfatada. Las algas de mozuku de Okinawa también son conocidas por contener U-fucoidan.

Referencias:

1. 酒井武ら 2003.　藻類 51、 19-25
2. Sr. Nagaoka et al. 1999. Glycoconjugate J., 16,19-26