El suministro mundial de alimentos se enfrenta a una serie de amenazas, como el cambio climático, las guerras, las plagas y las enfermedades.
por Sofia Strodt, Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE
Un organismo demasiado pequeño para que el ojo humano las vea, las microalgas, podrían ofrecer algunas respuestas.
Alimentar a una población mundial en crecimiento que, según las previsiones de las Naciones Unidas, alcanzará los 9.800 millones para 2050, y la necesidad de conservar los recursos naturales para las generaciones venideras puede parecer contradictorio al principio.
Pero una solución, aunque aún no está a la vista, ciertamente no está fuera de alcance. Recientemente, los científicos europeos han desarrollado un apetito por las microalgas, también llamadas fitoplancton, un subgrupo de algas formado por microorganismos fotosintéticos unicelulares.
La mayoría de la gente está familiarizada con la forma más grande de algas, algas o algas marinas. Puede crecer hasta tres metros de largo y, en algunas formas, es un manjar bien conocido. Las microalgas de especies relacionadas, que se pueden encontrar tanto en agua de mar como en agua dulce, han llamado la atención en la investigación debido a sus extraordinarias propiedades.
Estos organismos microscópicos se pueden utilizar para la alimentación animal , particularmente en la acuicultura, y diversos alimentos, como pasta, salchichas veganas, barritas energéticas, productos de panadería y cremas vegetales.
La mayoría de los cultivos comerciales de microalgas se centran en la producción de biomasa seca, como la clorella o la espirulina en polvo, como alimento que proporciona considerables beneficios para la salud. Algunas cepas de microalgas no solo acumulan hasta un 65-70 % de proteína, sino que también son fuentes sostenibles de ácidos grasos omega-3 , una sustancia que convencionalmente se deriva principalmente del pescado y el aceite de pescado.
Compuestos bioactivos adicionales, como las vitaminas B12, K o D, significan que las microalgas contienen importantes propiedades para la salud, lo que podría reducir el riesgo de cáncer y enfermedades cardiovasculares.
algas del desierto
«Las microalgas se pueden cultivar en muchos lugares diferentes, en condiciones muy diferentes», dijo Massimo Castellari, quien participa en el proyecto ProFuture financiado por Horizon, cuyo objetivo es aumentar la producción de microalgas. «Podemos cultivarlo en Islandia y en un clima desértico».
Las tecnologías para el cultivo intensivo de microalgas han estado en desarrollo desde la década de 1950.
Hoy en día, las microalgas se cultivan en fotobiorreactores de sistema abierto o cerrado, que son recipientes diseñados para controlar la producción de biomasa. La versión de sistema cerrado, aunque más costosa de construir, ofrece más control sobre los parámetros experimentales y menos riesgo de contaminación.
La sustancia no es de ninguna manera solo un complemento alimenticio de moda. Por ejemplo, en Chad, un país sin salida al mar y de bajos ingresos, el consumo de espirulina cosechada en el lago Chad ha mejorado significativamente el estado nutricional de las personas porque la espirulina es una excelente fuente de proteínas y micronutrientes.
Además de su valor nutricional, las microalgas ofrecen beneficios climáticos al secuestrar dióxido de carbono, así como ventajas económicas al utilizar las áreas de cultivo de manera más eficiente y, mediante el uso de tierras no cultivables, ampliar la posibilidad de producción de biomasa.
Con un total de menos de 57 000 toneladas cultivadas en 2019, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), la producción de microalgas aún se encuentra en sus primeras etapas. En comparación, la producción de cultivos primarios fue de 9.400 millones de toneladas en 2019.
Inflación de alimentos
La guerra continua de Rusia en Ucrania ha puesto de manifiesto cuán vulnerable puede ser el suministro mundial de alimentos . Las paradas en las exportaciones de granos de Ucrania y los aumentos en los precios de la energía han ayudado a impulsar la inflación de los alimentos en todo el mundo a niveles récord, y los países en desarrollo se ven afectados de manera desproporcionada. En mayo de este año, los costos de los alimentos aumentaron un 42 % en comparación con 2014-2016, informó la ONU.
El año pasado, hasta 828 millones de personas se vieron afectadas por el hambre, un aumento de aproximadamente 46 millones en comparación con 2020 y un aumento de 150 millones desde el estallido de la pandemia de COVID-19.
La FAO proyecta que unos 670 millones de personas seguirán pasando hambre al final de la década.
Si bien los beneficios de cultivar microalgas orgánicas para alimentos y piensos son sustanciales, el crecimiento del mercado requerirá superar obstáculos, incluida la falta de producción automatizada en la industria, según Castellari, que trabaja en el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria en Barcelona, España.
«La automatización aún no está completamente implementada», dijo. «Hay pequeños productores en Europa, muchos pasos todavía implican trabajo manual. Por lo tanto, todavía están trabajando para optimizar el proceso».
Biomasa procesada
Los desafíos van mucho más allá del cultivo. Con las microalgas, la biomasa debe procesarse, limpiarse y secarse antes de poder obtener un polvo utilizable. El siguiente paso es aumentar la producción para reducir los costos.
Además, existen desafíos regulatorios. Solo unas pocas especies de microalgas están actualmente autorizadas en la Unión Europea.
«En Europa todavía está en una etapa preliminar de desarrollo», dijo Castellari. “Hay miles de especies de microalgas, pero para consumo alimentario o pienso solo hay siete especies autorizadas”.
Para conocer las posibilidades de utilizar otras especies, Castellari y su equipo también están investigando estos otros tipos de microalgas.
Debido a estos desafíos, la cartera de productos que contienen microalgas sigue siendo limitada en la actualidad. Pero, si se pueden superar estos obstáculos, las perspectivas generales para la industria de las microalgas son prometedoras. Además de ser una fuente de alimentos y piensos, la planta se puede utilizar para biocombustibles, cosméticos, fertilizantes y suplementos para la salud.
La astaxantina, un pigmento rojo sangre extraído de las algas, ya tiene usos notables. Un poderoso antioxidante, la astaxantina se puede encontrar en los mariscos y se usa comúnmente para colorear los camarones. También se vende en forma de pastillas como complemento alimenticio.
Se cree que la astaxantina tiene un impacto potencialmente positivo en la función cerebral, el rendimiento deportivo y el envejecimiento de la piel, entre otras cosas.
Matteo Ballottari, profesor asociado de biotecnología en la Universidad de Verona en Italia, ayudó a iniciar el proyecto AstaOmega del Consejo Europeo de Investigación financiado por Horizon para producir simultáneamente astaxantina y ácidos grasos omega-3 en microalgas para la acuicultura y la nutrición humana.
Calidad y cantidad
La mayoría de los suplementos de omega-3 se derivan de los aceites de pescado. Sin embargo, esto plantea problemas de sostenibilidad, como el daño a los ecosistemas marinos como resultado de la sobrepesca.
«Hay más demanda de comer alimentos de alta calidad, junto con una conciencia de incorporar ingredientes ricos en omega-3 en nuestras dietas», dijo Ballottari. Responder a esta tendencia mientras se alimenta a una población mundial en crecimiento es «un gran desafío», dijo.
Mientras tanto, en el frente de la astaxantina, los investigadores de AstaOmega han logrado avances. Han podido obtener una nueva cepa que puede producir astaxantina por sí sola, sin necesidad de estar «estresada». Esto significa que los investigadores no tienen que cambiar los parámetros de producción, como la intensidad de la luz, la temperatura o la concentración de nitratos. Además, la extracción de la sustancia se ha vuelto más fácil, lo que se traduce en costos más bajos.
Los científicos están de acuerdo en que las microalgas tienen el potencial de cambiar la forma en que comemos para mejor.
«Las microalgas pueden ayudarnos a aumentar la producción de proteínas dentro de Europa para reducir nuestra dependencia de otros países», dijo Castellari del proyecto ProFuture.
