ELECTROLITOS, MINERALES Y OLIGOELEMENTOS

Los principales componentes minerales del agua de mar son cloruro, sodio, magnesio, sulfato, calcio y potasio, pero junto a ellos encontramos fósforo, boro, silicio, hierro, zinc, cobre, manganeso, selenio, yodo, molibdeno, cobalto, estroncio y muchos otros elementos.

El avance de las técnicas de análisis ha permitido identificar o cuantificar en el medio oceánico la gran mayoría de los elementos naturales de la tabla periódica. Algunos se encuentran en concentraciones relativamente elevadas y otros únicamente en cantidades traza o ultratraza.

Esta diversidad elemental constituye una de las características más singulares del agua de mar. No significa que todos estos elementos tengan la misma importancia nutricional ni que se encuentren en cantidades fisiológicamente relevantes, sino que el océano representa una de las matrices minerales naturales más diversas del planeta.

Entre esa enorme diversidad de elementos existen algunos especialmente importantes para comprender la relación entre el medio marino y nuestra propia fisiología.

Sodio, cloruro, potasio, calcio y magnesio, presentes de forma natural en el agua de mar, forman también parte del medio interno del organismo y participan en funciones fisiológicas fundamentales.

Sus concentraciones y proporciones no son idénticas en ambos medios, pero existe una clara relación mineral e iónica y una importante similitud fisiológica entre ellos: el organismo, al igual que el océano, necesita mantener un medio acuoso en el que los electrolitos se encuentren cuidadosamente regulados.

A mediados del siglo XIX, el fisiólogo francés Claude Bernard desarrolló el concepto de milieu intérieur, el medio interno que rodea a nuestras células. Su gran aportación fue comprender que la vida depende de mantener relativamente constantes las condiciones de ese medio. Décadas después, esta idea daría origen al concepto moderno de homeostasis.

Nuestro organismo regula continuamente el agua, los electrolitos, la osmolaridad y otras variables del medio interno. Esta regulación permite mantener las condiciones necesarias para el funcionamiento normal de las células y de numerosos procesos fisiológicos.

El agua de mar natural es hipertónica respecto al medio interno humano. Su concentración de sales disueltas es aproximadamente cuatro veces superior a la de una solución fisiológicamente isotónica.

Sin embargo, la relación mineral permanece: los mismos grandes electrolitos aparecen en ambos medios, aunque en concentraciones y proporciones diferentes.

Cuando el agua de mar se diluye hasta alcanzar una concentración isotónica, su concentración osmótica se aproxima a la del medio interno, manteniendo al mismo tiempo la diversidad iónica característica de la matriz marina.

Por ello, podemos hablar de una importante similitud fisiológica entre el medio marino y el medio interno, especialmente cuando el agua de mar se lleva a una concentración isotónica, aunque sus composiciones químicas no sean absolutamente idénticas.

Esta relación entre el medio marino y el medio interno despertó ya a principios del siglo XX el interés de René Quinton, que estudió el agua de mar reducida a isotonía dentro de sus investigaciones sobre el denominado plasma marino.

Los minerales forman parte esencial de nuestra nutrición. Algunos desempeñan funciones reconocidas en el equilibrio electrolítico, el metabolismo energético, la función muscular, el sistema nervioso y numerosos procesos fisiológicos.

Nuestro Deep Sea Water se presenta como complemento alimenticio mineral de origen marino, dentro de una alimentación variada y equilibrada.

Su singularidad reside en proceder de una matriz mineral natural de extraordinaria diversidad, seleccionada directamente en el medio marino y conservada mediante nuestro protocolo de captación, ultrafiltración en frío y envasado.

El agua de mar no es únicamente una disolución de sales minerales. Las moléculas de agua forman una red dinámica de enlaces de hidrógeno que se organiza y reorganiza continuamente y cuyo comportamiento depende de factores como la temperatura, las interfaces, los minerales disueltos y las condiciones físico-químicas del medio.

Para nosotros, el punto de partida para estudiar el agua son las propias fuentes naturales de agua: el mar, los manantiales, los ríos, los lagos y otros sistemas donde el agua existe e interactúa de forma natural con minerales, gases, superficies, microorganismos y materia orgánica.

El agua destilada, desmineralizada o sometida a determinados procesos de purificación es imprescindible para realizar muchos experimentos controlados, pero representa un sistema creado específicamente para aislar variables. Sacar el agua de su contexto natural permite estudiar determinados fenómenos, pero no reproduce por sí solo toda la complejidad del agua tal como se encuentra en la naturaleza.

Por eso utilizamos el medio marino como uno de nuestros principales modelos de referencia. El océano constituye una enorme matriz acuosa natural, con una composición iónica notablemente estable y una interacción permanente entre agua, minerales, gases disueltos, materia orgánica y actividad biológica.

Nuestro Deep Sea Water procede de zonas seleccionadas por sus características físico-químicas y por su elevada actividad biológica, especialmente asociada a la presencia y actividad del plancton. Estas zonas suelen localizarse en áreas de convergencia de corrientes, eddies o vórtices marinos, donde la dinámica del agua favorece la concentración y la interacción de distintos componentes del ecosistema marino.

En estas aguas encontramos de forma natural un pH alcalino próximo a 8,2 y valores elevados de oxígeno disuelto, relacionados con la intensa actividad biológica de las zonas de captación.

Además, el seguimiento analítico de nuestras captaciones muestra que estas zonas suelen presentar perfiles minerales diferenciados. Entre las tendencias que observamos de forma recurrente aparecen valores de magnesio más elevados y concentraciones de sodio más moderadas respecto a otras zonas de captación, siempre dentro de la variabilidad natural propia del agua de mar. Estas observaciones forman parte de nuestras líneas de estudio y seguimiento analítico.

Es precisamente la combinación de actividad biológica, dinámica de corrientes, estabilidad físico-química, oxígeno disuelto y un perfil mineral singular la que convierte estas aguas en una matriz natural especialmente interesante para investigar el comportamiento del agua de mar y, al mismo tiempo, sus características nutricionales.

Desde la captación hasta el envasado hemos desarrollado un protocolo propio de estructuración, integrado dentro de nuestro proceso de elaboración.

Captación selectiva, control de parámetros físico-químicos, ultrafiltración en frío, estructuración y envasado en vidrio forman parte de un mismo proceso.

No utilizamos tratamientos térmicos ni procedimientos químicos destinados a modificar artificialmente la composición mineral. Nuestro objetivo es trabajar con el agua de mar manteniendo su totum mineral y estudiar cómo las condiciones del proceso pueden influir en su organización y comportamiento físico.

Una de las herramientas que utilizamos en esta línea de investigación es la observación de los patrones de cristalización y organización que desarrolla el agua bajo condiciones experimentales controladas.

Trabajamos mediante diferentes métodos, entre ellos la congelación y la evaporación controlada, que permiten observar y comparar las estructuras que aparecen en distintas muestras.

Durante estos procesos pueden formarse diferentes patrones geométricos y grados de organización, incluidas configuraciones de simetría hexagonal.

La comparación de estas imágenes nos permite estudiar cómo una misma matriz acuosa responde a determinadas condiciones y cómo pueden variar sus patrones después de diferentes procesos físicos.

Cuando hablamos de agua de mar estructurada, por tanto, no hablamos de una estructura rígida permanente. Hablamos de una matriz acuosa dinámica cuyo comportamiento, organización y capacidad para generar determinados patrones pueden estudiarse experimentalmente.

Una de las líneas más interesantes en la investigación contemporánea del agua es el estudio del agua interfacial, es decir, aquella situada junto a superficies con afinidad por el agua.

Las superficies hidrofílicas interactúan intensamente con las moléculas de agua. En los sistemas biológicos encontramos numerosas estructuras y regiones moleculares con carácter hidrofílico, incluidas partes de proteínas y membranas celulares.

Los trabajos de Gerald Pollack y otros investigadores han estudiado la formación, junto a determinadas superficies hidrofílicas, de regiones denominadas Exclusion Zones o zonas de exclusión (EZ).

En estos experimentos se observa una zona próxima a la superficie de la que determinadas partículas y solutos quedan excluidos. También se han registrado diferencias de potencial eléctrico respecto al agua situada más lejos de la interfaz.

El interés de este fenómeno reside precisamente en mostrar que el agua situada junto a determinadas superficies hidrofílicas puede presentar propiedades diferentes de las del agua situada en el volumen general.

Esto abre una línea de investigación especialmente interesante sobre la organización del agua en interfaces minerales, materiales y biológicas.

Otra línea de investigación procede de los trabajos de Emilio Del Giudice y Giuliano Preparata, que desarrollaron modelos basados en electrodinámica cuántica para estudiar posibles comportamientos colectivos de las moléculas de agua.

Dentro de estos modelos se propone la formación de los llamados dominios de coherencia, regiones en las que poblaciones de moléculas de agua podrían comportarse de manera coordinada en interacción con campos electromagnéticos.

Esta línea fue posteriormente desarrollada y relacionada con los sistemas vivos por investigadores como Mae-Wan Ho, que estudió la relación entre agua, organización colectiva, interfaces biológicas y estados líquido-cristalinos de la materia viva.

Estas investigaciones plantean una pregunta especialmente relevante para nuestro trabajo: hasta qué punto la organización del agua puede contribuir a las propiedades físicas del sistema del que forma parte.

En Ibiza y Formentera Agua de Mar utilizamos el concepto de agua de mar estructurada dentro de una línea propia de investigación sobre las propiedades físico-químicas del agua marina.

Nuestro punto de referencia es la propia naturaleza y, especialmente, aquellas aguas en las que encontramos una combinación de matriz mineral compleja, estabilidad iónica, gases disueltos, actividad biológica y características físico-químicas propias del medio marino.

Estudiamos su cristalización mediante congelación y evaporación, su comportamiento físico, su respuesta a diferentes procesos de estructuración y su relación con campos de investigación como el agua interfacial, las zonas de exclusión, la coherencia y la organización molecular.

Es una línea de investigación independiente con la que queremos comprender mejor cómo se expresa el agua dentro de su matriz marina natural y explorar, a partir de ese conocimiento, futuras aplicaciones científicas y tecnológicas del agua de mar.

Para nosotros, estudiar el agua de mar significa estudiar no solamente qué contiene, sino también cómo se organiza, cómo interactúa y cómo se comporta dentro de uno de los grandes sistemas naturales que sostienen la vida en el planeta.

Aunque algunos componentes se encuentran en concentraciones muy superiores a otros, su interés no reside únicamente en la cantidad de cada elemento considerado de forma aislada. El agua de mar constituye una matriz mineral natural, en la que todos estos elementos coexisten dentro de un mismo sistema acuoso y mantienen múltiples relaciones físico-químicas entre sí.

Esta combinación convierte al agua de mar en una de las matrices minerales naturales más complejas y diversas del planeta.

La mayor parte de las sales disueltas está formada por unos pocos componentes principales, pero la diversidad mineral del agua de mar se extiende mucho más allá de ellos.

Entre los elementos, iones y especies minerales presentes encontramos:

• Cloruro
• Sodio
• Magnesio
• Sulfatos
• Calcio
• Potasio
• Bicarbonato
• Bromo
• Boro
• Estroncio
• Silicio
• Flúor
• Litio
• Rubidio
• Fósforo
• Hierro
• Zinc
• Cobre
• Manganeso
• Yodo

y muchos otros presentes en concentraciones menores.

Los grandes iones del agua de mar mantienen entre sí proporciones relativamente estables, especialmente dentro de las grandes masas oceánicas. Sin embargo, esto no significa que todos los mares y océanos tengan la misma concentración mineral.

La salinidad puede variar considerablemente entre unas masas de agua y otras. El Atlántico, el Mediterráneo, el Mar Rojo, las aguas polares o determinadas cuencas semicerradas presentan concentraciones diferentes como consecuencia de factores como la evaporación, las precipitaciones, los aportes de agua dulce, la circulación oceánica y el intercambio entre distintas masas de agua.

Incluso dentro de un mismo mar pueden existir diferencias importantes. El Mediterráneo, por ejemplo, presenta gradientes de salinidad entre sus distintas regiones debido a la circulación de las aguas y al balance entre evaporación y aportes hídricos.

Existe, por tanto, una cierta proporcionalidad entre los grandes iones, pero cada masa de agua presenta características propias. Estas diferencias no afectan únicamente a la salinidad: también pueden variar el pH, el oxígeno disuelto, la temperatura, la actividad biológica y la concentración de determinados elementos traza.

Esto hace especialmente interesante estudiar y seleccionar el agua directamente en el mar y en su contexto natural, porque no todas las aguas marinas presentan el mismo perfil físico-químico, mineral ni biológico.

Pero el verdadero interés de esta composición no está únicamente en identificar cuánto hay de cada mineral. Está también en comprender cómo interactúan entre ellos.

En los sistemas biológicos los minerales no funcionan como piezas independientes, sino formando una red interactiva.

Entre ellos pueden producirse relaciones sinérgicas, en las que la presencia y disponibilidad de unos favorece o complementa la función de otros, pero también relaciones antagónicas o competitivas, especialmente cuando comparten mecanismos de absorción, transporte o regulación. En conjunto, gran parte de la fisiología mineral depende precisamente de estas interacciones.

Magnesio, calcio, potasio, fósforo, hierro, manganeso, zinc, cobre y otros elementos participan así en múltiples procesos interrelacionados.

Por eso, desde el punto de vista nutricional y fisiológico, resulta demasiado simple pensar únicamente en términos de «un mineral = una función».

El organismo trabaja mediante redes complejas de nutrientes, enzimas, proteínas, vitaminas y minerales que cooperan y se regulan continuamente.

Esta es una de las características que más nos interesa del agua de mar: no contiene un mineral aislado, sino una matriz en la que conviven de forma natural elementos mayoritarios, oligoelementos y trazas.

No hablamos, por tanto, únicamente de concentración mineral. Hablamos también de relación, equilibrio, complementariedad e interacción entre elementos.

Más allá de los grandes componentes encontramos una enorme diversidad de elementos presentes en concentraciones pequeñas, traza o ultratraza.

Entre ellos encontramos hierro, zinc, cobre, manganeso, selenio, yodo, molibdeno, cobalto, boro, silicio, estroncio, litio, rubidio, vanadio, níquel, cromo, bario, titanio, plata, estaño y muchos otros.

El avance de las técnicas analíticas ha permitido detectar en el medio oceánico elementos presentes en concentraciones extraordinariamente pequeñas.

Su interés no reside necesariamente en su cantidad, sino también en comprender su presencia y su comportamiento desde el punto de vista de la química, la biogeoquímica marina, la biología y la nutrición mineral.

Muchos de estos elementos presentan una mayor variabilidad que los grandes iones y participan de manera especialmente dinámica en los ciclos biológicos del océano.

La composición mineral del océano no existe separada de la biología marina.

En las zonas de elevada actividad biológica, especialmente en convergencias de corrientes, eddies y vórtices marinos, se produce una intensa interacción entre agua, minerales, plancton, microorganismos, materia orgánica, luz, temperatura y diferentes masas de agua.

El fitoplancton, mediante la fotosíntesis y su metabolismo, incorpora nutrientes y determinados elementos del medio. El zooplancton y las comunidades microbianas participan a su vez en su transferencia, transformación, reciclaje y devolución al agua.

Así, determinados minerales pasan continuamente entre el medio acuoso y los organismos vivos mediante los ciclos biogeoquímicos marinos.

Esta interacción es especialmente importante para nosotros porque nuestras zonas de captación se seleccionan precisamente en medios marinos biológicamente activos, donde esta relación entre química y vida se produce de forma continua.

Por eso entendemos nuestro Deep Sea Water no solamente como una solución mineral, sino como agua procedente de una matriz marina natural en la que la composición físico-química y la actividad biológica están íntimamente relacionadas.

La matriz mineral del mar es extraordinariamente estable en sus grandes proporciones, pero al mismo tiempo es un sistema dinámico.

Los elementos son captados, utilizados, transformados, complejados, reciclados y devueltos continuamente al medio mediante procesos físicos, químicos y biológicos.

Esto permite contemplar el agua de mar desde dos perspectivas inseparables:

Una perspectiva físico-química, determinada por la enorme diversidad de elementos presentes en la matriz marina.

Una perspectiva biológica, determinada por la interacción continua de esos elementos con los organismos que forman parte del ecosistema oceánico.

Es precisamente la coexistencia de ambas dimensiones la que confiere al medio marino su extraordinaria complejidad.