Son responsables de más del 75 por ciento del suministro de oxígeno de la Tierra, pero a menudo no reciben crédito por ello.
por Silvia Dropulich, Universidad de Monash
Las microalgas son organismos unicelulares que convierten fotosintéticamente el dióxido de carbono y la luz solar en productos bioquímicos útiles, con oxígeno como subproducto. Las microalgas forman la base de la vida acuática, permitiendo que los cuerpos de agua mantengan la vida.
Para el ojo inexperto, las microalgas se ven como una basura de estanque verde poco atractiva. Aún así, para el profesor de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Monash en Malasia, el Dr. Foo Su Chern, fue la complejidad y la oscuridad de estos microorganismos lo que despertó su interés en estudiarlos más a fondo.
Aunque hay más de 100,000 especies de microalgas que se han documentado, hay muchas más por descubrir, dijo el Dr. Foo. Los ejemplos más comúnmente conocidos incluyen espirulina, chlorella y dunaliella, que se usan en los suplementos alimenticios nutracéuticos.
Con propiedades nutracéuticas como el betacaroteno, la clorofila y los ácidos grasos poliinsaturados que benefician la salud humana y animal, las microalgas han sido agasajadas como el superalimento del futuro y son sustitutos ideales de proteínas veganas.
Con la escalada del cambio climático, existe una gran necesidad de soluciones para reducir el carbono en la atmósfera.
El Dr. Foo cree que las microalgas podrían ser beneficiosas frente al cambio climático:
- crecen en cuerpos de agua dulce o de mar
- también tienen un alto rendimiento
- tienen una huella de carbono más pequeña en comparación con otros cultivos.
El cultivo de microalgas es más sostenible como cultivo, ya que tiene una huella de carbono más pequeña que el arroz. El primero produce 0,3612 kg de dióxido de carbono (CO 2 ) por kilogramo de biomasa, en comparación con 0,769 kg de CO 2 por kilogramo de arroz.
En términos de rendimiento de aceite, las microalgas producen 2000 galones de aceite por acre, en comparación con los 653 galones de aceite de palma por acre.
Las microalgas se pueden cultivar en cualquier lugar, incluso en interiores, ya que no requieren tierra cultivable para el cultivo.
Con un clima tropical y sol constante durante todo el año, Malasia tiene un gran potencial para el cultivo de microalgas. Con una alta capacidad fotosintética y que requieren solo siete días para madurar, las microalgas se pueden cultivar como una fuente alternativa de biomasa para complementar el aceite de palma existente en el país, así como proporcionar materia prima para productos de valor agregado, alimentos y piensos, dijo.
«Las diferentes especies de microalgas tienen un potencial diferente. Queremos bioprospectar e identificar especies de microalgas que no solo sean únicas, sino que aprovechen la fuerza de cada especie para resolver problemas apremiantes como el cambio climático a través de la captura de carbono , y al mismo tiempo utilizar biomasa de microalgas en varias aplicaciones biotecnológicas «, dijo.
Para su proyecto de investigación actual, la Dra. Foo realizará una bioprospección de las especies de microalgas tropicales que se encuentran en el lago South Quay de Sunway, con el objetivo de fomentar la captura de carbono y producir compuestos valiosos.
Financiado por el Programa de Subvenciones para la Comunidad Sostenible de Sunway Group, el proyecto es multidisciplinario y se centra en los recursos biológicos para la captura de carbono. Está centrado en un 60 por ciento en microalgas (acuáticas), mientras que un 40 por ciento se centra en árboles (terrestres).
La campaña del árbol, encabezada por la contraparte del Dr. Foo, la profesora de la Facultad de Ciencias, la Dra. Holly Barclay, se enfoca en identificar espacios verdes en Subang Jaya. Las propuestas de ubicaciones de parcelas se recomendarán a las partes relevantes, como los consejos municipales locales.
El equipo del Dr. Foo tiene como objetivo identificar una especie que pueda capturar rápidamente el carbono, convirtiéndolo en productos bioquímicos útiles como superalimento para los humanos.
En la fase inicial, la Dra. Foo y su equipo se han enfocado en una especie, luego de experimentar con las tasas de crecimiento de diferentes especies. Una tasa de crecimiento más rápida permitirá al equipo producir más biomasa en el corto plazo, dijo.
Para la segunda fase, un profesor de la Escuela de Ingeniería de Monash Malasia y un estudiante de maestría están construyendo un fotobiorreactor rentable para cultivar la biomasa de microalgas a través de la fotosíntesis a mayor escala.
Se requiere un sistema de fotobiorreactor cerrado para producir microalgas de monocultivo de más del 80 por ciento de pureza, particularmente si el objetivo final es producir suplementos de manera sostenible y estandarizada, explicó el Dr. Foo.
«Estamos planeando un biorreactor de panel plano de 50 litros. Se verá como un pequeño ‘acuario’ sellado lleno de agua verde brillante iluminada por luces LED de bajo consumo con un distribuidor de gas para airear la cultura».
El cultivo de microalgas es más sostenible como cultivo, ya que tiene una huella de carbono más pequeña que el arroz.
En la tercera fase, se recolectará la biomasa y se usarán líquidos iónicos para extraer bioactivos como los antioxidantes de las células de microalgas.
El desafío está en reducir el costo del biorreactor para promover una mayor tasa de absorción. «Queremos introducir el uso de microalgas en los hogares y las empresas, pero los biorreactores en el mercado generalmente son inasequibles», dijo el Dr. Foo.
Actualmente, se han asignado alrededor de RM60,000 a RM70,000 (A $ 21,000 a $ 26,000) para el diseño y la fabricación del biorreactor. «Se invierte una gran cantidad de dinero en instalar sensores para calcular la captura de carbono», dijo el Dr. Foo, y agregó que los hallazgos iniciales de la investigación se publicarán en marzo de 2020 con la esperanza de atraer más fondos.
En términos de posibles aplicaciones, los paneles de biorreactor se han utilizado en países como Alemania para complementar la fachada externa de sus edificios ecológicos. «Además de la estética arquitectónica, la energía producida por las microalgas puede impulsar todo el edificio», dijo. Otras opciones incluyen la introducción de cúpulas de algas en parques públicos para utilizar la luz solar natural para el crecimiento de microalgas.
La Dra. Foo y su equipo planean presentar sus hallazgos en el Foro de la Ciudad Verde en junio de 2020. «También presentaremos nuestros hallazgos al Grupo Sunway para ver si les gustaría implementar los biorreactores de microalgas en sus centros comerciales o edificios comerciales, » ella dijo.
En el futuro, el Dr. Foo planea comenzar una colección de cultivos de microalgas en la Universidad de Monash, Malasia, e introducir kits escolares de fotosíntesis de microalgas fáciles de usar.
«Esperamos buscar más oportunidades de investigación y promover las microalgas como un recurso sostenible en el contexto del sudeste asiático. Tenemos que entender que las microalgas son muy útiles. Mi objetivo final es hacer que las microalgas sean más accesibles al público, así que espero resolver el problema cuellos de botella en esta área de cultivo «, dijo.
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