 |
| Cultiu de microalgues en laboratori. Wikimedia Commons., CC BY |
Les microalgues són microorganismes que posseïxen clorofil·la i altres pigments i transformen l'energia lumínica en energia química, mitjançant una fotosíntesi similar a les plantes. Este procés comporta la producció d'oxigen i la captació de diòxid de carboni, la qual cosa reflectix la seua importància mediambiental.
Esta definició inclou un tipus particular de bacteris, les cianobacteris, a més d'una enorme varietat de microorganismes fotosintètics eucariotes –cèl·lules que es caracteritzen per tindre un nucli cel·lular definit, cobert per un embolcall nuclear de doble membrana–.
Les microalgues aprofiten de forma molt eficient l'energia solar per a generar matèria orgànica. Moltes creixen més ràpid que les plantes terrestres, amb majors rendiments de biomassa. Estos cultius no competixen amb l'agricultura tradicional i poden utilitzar aigua residual, salobre o de mar, a més d'aigua dolça.
Es pot actuar fàcilment sobre la seua composició bioquímica, canviant les condicions de cultiu, amb la finalitat d'obtindre alts rendiments en alguns compostos d'interés comercial. Es comporten, així, com a factories microbianes verdes.
Aliment per a humans i animals
Durant segles, en algunes parts del món, s'han utilitzat com a aliment humà algunes microalgues produïdes amb una tecnologia primitiva. Els asteques ja preparaven uns bescuits que anomenaven tecuitlatt, amb l'espècie Spirulina maxima (en l'actualitat Arthrospira maxima). Els nadius del Txad fins i tot utilitzen esta mateixa microalga en un preparat similar que denominen dihé.
La espirulina es consumix com a suplement dietètic, amb un elevat contingut proteic d'alta qualitat. Altres espècies, com les del gènere Chlorella, també es consumixen com suplement dietètic-nutricional.
Les microalgues constituïxen la primera baula de la cadena tròfica dels sistemes aquàtics. Per això, en l'aqüicultura, són un component essencial de les dietes de molts animals marins: mol·luscos bivalves (ostres, cloïsses, clòtxines, petxines de pelegrí, etc.) i larves de crustacis i d'algunes espècies de peixos i zooplàncton. Este últim servix com a aliment de nombrosos peixos i crustacis d'aigua dolça o marina. També s'utilitza la biomassa microalgal en pinsos d'animals de granja.
Font de productes d'interés econòmic
Les aplicacions citades van contribuir al desenrotllament de tècniques de cultiu massiu. Al mateix temps, es va posar de manifest el seu potencial per a produir gran varietat de substàncies amb un alt valor econòmic.
Algunes espècies microalgals produïxen exopolisacáridos –macromolècules extracelul·lars que s'excreten en els microorganismes com a càpsules fortament unides o capes mucoses poc adherides– com una estratègia per a la seua supervivència en condicions mediambientals desfavorables. Porphyridium cruentum, una microalga roja, és la principal productora d'esta mena de compostos.
Estos polisacàrids s'utilitzen com a agents emulsificantes, estabilitzants o espessidors en indústria alimentària, tèxtil, de pintures, paperera, cosmètica i farmacèutica. Empreses com Solazyme, Unilever, Soliance o L’Oreal utilitzen polisacàrids d'origen microalgal en alguns dels seus productes.
Els beneficis per a la salut dels àcids grassos poliinsaturats, col·loquialment dits omega-3, són ben coneguts. El peix és la font principal d'estos àcids grassos, que provenen al seu torn de les microalgues.
Nombroses espècies són riques en àcids grassos mico i poliinsaturats, especialment de cadena llarga (com EPA i DHA). Molts d'ells s'inclouen en aliments enriquits, suplements dietètics, productes per a alimentació animal, de farmàcia o cura personal, llets maternizadas i altres preparats per a nutrició infantil o clínica.
Colorants amb moltes aplicacions
A més de clorofil·les, les microalgues poden arribar a acumular altres pigments en concentracions considerables, aptes per a la seua explotació comercial. Els més importants són les ficobiliproteínas (ficocianina i ficoeritrina) i varis carotenoides, que a més presenten activitat antioxidant. Les ficobilinas produïdes per Arthrospira i Porphyridium s'utilitzen com a colorant en la indústria alimentària, en la cosmètica i com a marcadors fluorescents en reactius químics.
Per part seua, la luteïna és un carotenoide que s'utilitza com a colorant en la indústria alimentària (E-161b) i en la indústria avícola per a donar color a carn i ous.
A Espanya s'ha cultivat amb èxit Muriellopsis sp com a espècie productora de luteïna i Dunaliella salina per a la producció de beta-caroté, utilitzat com a colorant en alimentació (E-160a) i com a precursor de vitamina A. La biomassa rica en este compost es consumix com a aliment funcional.
El característic color els salmons, els flamencs o els crustacis es deu a un altre pigment: la astaxantina. Amb una capacitat antioxidant unes deu vegades superior a uns altres carotenoides, és produïda en gran quantitat per la microalga Haematococcus pluvialis. Esta astaxantina microalgal s'utilitza com a complement nutricional i com a colorant alimentari (E-161j).
Fins i tot, existix en el mercat un xocolate enriquit en astaxantina d'origen microalgal, al qual se li atribuïxen propietats antienvelliment, basat en estudis realitzats en la Universitat de Cambridge.
Així mateix, unes certes microalgues posseïxen substàncies antimicrobianes, antivirals, antitumorals o anti-inflamatòries. Altres compostos d'interés són enzims, inhibidors enzimàtics, promotors de creixement, vitamines o filtres solars, que ja s'estan utilitzant en la indústria farmacèutica i cosmètica.
A més, s'utilitzen extractes de microalgues com biopesticidas i biofertilizantes. A Espanya, l'empresa AlgaEnergy produïx i comercialitza este tipus de productes.
Un cas especial és la utilització de microalgues del grup dels dinoflagelados com a font de la neurotoxina saxitoxina. És una substància paralitzant, que a més de poder utilitzar-se com a anestèsic, ha sigut el primer compost natural d'origen marí declarat com a arma química.
Biocombustibles que provenen de l'aigua
Els biocombustibles de tercera generació (biodièsel i bioetanol) es basen en la utilització de cultius de microalgues superproductoras de greixos o hidrats de carboni. Són més eficients que els cultius agrícoles clàssics, no ocupen terrenys cultivables, no contaminen les aigües i no competixen amb aliments. Si bé encara en els seus inicis, diverses empreses energètiques espanyoles estan apostant per esta tecnologia.
Microalgues recombinants
En aplicacions terapèutiques, investigació científica i producció industrial, les proteïnes recombinants tenen un rol important en el desenrotllament de vacunes, teràpies contra el càncer i malalties infeccioses, i com a ferramentes per a comprendre les interaccions entre proteïnes.
Una alternativa de baix cost als sistemes de producció d'estes proteïnes recombinants tradicionals poden ser els sistemes basats en microalgues.
Per exemple, Chlamydomonas reinhardtii, una microalga verda d'aigua dolça, és l'organisme-model molecular, amb diverses dècades d'estudis. La seua transformació genètica permet l'obtenció de lípids, carotenoides, proteïnes per a vacunes humanes i animals i anticossos.
En definitiva, les microalgues, que han sigut utilitzades des de l'antiguitat com a aliment, poden ser considerades en l'actualitat com a microfactories verdes per a l'obtenció de nombrosos productes d'interés econòmic, dins d'un sistema d'economia circular.
Reba articles com este cada dia en la seua bústia. 📩 Subscriga's gratis al nostre butlletí diari per a tindre accés directe a la conversa del dia de The Conversation en espanyol.
Concepción Herrero López, Catedràtica de Microbiologia, Universidade dona Coruña i Ángeles Cid Blanco, Catedràtica de Microbiologia, Universidade dona Coruña
Este article va ser publicat originalment en The Conversation. Llija el original.
* ho pots llegir perquè som Creative Commons