Caracterización molecular, fisicoquímica y crecimiento ex-situ del alga parda Sargassum spp. (Phaeophyceae Ochrophyta) del Pacífico de Costa Rica, como base para su uso

Abstract

Esta tesis aborda un análisis comprensivo del género Sargassum en el Pacífico Este Tropical, integrando enfoques morfológicos, moleculares y aplicados para contribuir a su conocimiento taxonómico y su aprovechamiento sostenible. En el primer capítulo se caracterizó la diversidad morfológica y genética de Sargassum en el Pacífico de Centroaméricano, logrando delimitar especies previamente identificadas y describir una especie nueva para el género: Sargassum lacrucense, así como una nueva sección dentro de este. El análisis se sustentó en el uso combinado de marcadores moleculares (ITS2 y COX3), observaciones morfológicas detalladas y comparaciones con especímenes tipo, lo cual permitió esclarecer la identidad de las especies presentes en la región. El segundo capítulo presenta una revisión sistemática de las aplicaciones de compuestos bioactivos del género Sargassum, analizando más de 800 publicaciones en la última década. El estudio evidencia un crecimiento sostenido en la investigación sobre el potencial biotecnológico de Sargassum, particularmente en los campos de la salud, cosmética, agricultura y energías renovables. Además, se identifican las especies más estudiadas, los tipos de extractos utilizados y los compuestos con mayor frecuencia de uso, lo cual sienta bases para orientar futuras investigaciones en la región. En el tercer capítulo se realizó una caracterización fisicoquímica de Sargassum liebmannii, especie más abundante del género en el Pacífico norte de Costa Rica, incluyendo pruebas fitoquímicas, contenido de proteínas y carbohidratos, pruebas fisicoquímicas y evaluación del crecimiento ex situ. Este estudio evidencia su potencial como recurso biotecnológico y genera información clave para desarrollar estrategias de aprovechamiento responsable, considerando sus características su composición y sus condiciones óptimas de cultivo. En conjunto, se pueden utilizar como una base para el análisis de especies de macroalgas aprovechables en la región.

This thesis presents a comprehensive study of the genus Sargassum in the Tropical Eastern Pacific, integrating morphological, molecular, and applied approaches to contribute to its taxonomic understanding and sustainable use. In the first chapter, the morphological and genetic diversity of Sargassum in the Central American Pacific was characterized, leading to the delimitation of previously identified species and the description of a new species for the genus: Sargassum lacrucense, as well as a new section within it. The analysis was based on the combined use of molecular markers (ITS2 and COX3), detailed morphological observations, and comparisons with type specimens, which allowed clarification of the identity of the species present in the region. The second chapter presents a systematic review of the applications of bioactive compounds from the genus Sargassum, analyzing more than 800 publications from the last decade. The study reveals a sustained increase in research on the biotechnological potential of Sargassum, particularly in the fields of health, cosmetics, agriculture, and renewable energy. Additionally, it identifies the most studied species, the types of extracts used, and the most frequently reported compounds, establishing a foundation for guiding future research in the region. In the third chapter, a physicochemical characterization of Sargassum liebmannii, the most abundant species of the genus in the northern Pacific of Costa Rica, was carried out. This included phytochemical tests, protein and carbohydrate content, physicochemical properties, and an evaluation of its ex situ growth. The study highlights its potential as a biotechnological resource and provides key information to develop responsible utilization strategies, considering its composition and optimal cultivation conditions. Together, these results provide a foundation for the analysis of exploitable macroalgal species in the region.