¿Sabías que las microalgas tienen el potencial de revolucionar la sostenibilidad al ofrecer soluciones eficientes en tres de los grandes retos del siglo 21: Energía, medio Ambiente y Seguridad Alimentaria?
Las microalgas son un grupo de microorganismos autótrofos que viven en ecosistemas marinos, de agua dulce y del suelo y producen sustancias orgánicas en el proceso de fotosíntesis. A diferencia de los microorganismos heterótrofos, que necesitan diversos compuestos orgánicos para crecer, los organismos unicelulares fotosintéticos producen biomasa a partir de sustancias inorgánicas y elementos minerales completamente oxidados gracias al proceso de fotosíntesis. Por su gran flexibilidad metabólica, su adaptación a diversas condiciones de cultivo, su posibilidad de crecimiento rápido, su impacto positivo en el medio ambiente y el potencial en la obtención de productos biológicamente valiosos han hecho que el número de estudios sobre este fascinante mundo haya crecido rápidamente.
En el frente medioambiental, las microalgas tienen un potencial transformador en la purificación y restauración del aire y el agua. Su capacidad para absorber nutrientes y contaminantes del agua, así como para capturar dióxido de carbono, desempeña un papel fundamental en la mitigación de la contaminación y el cambio climático. Para hablar del potencial en la sostenibilidad que tienen las microalgas se podría resaltar que dentro del proceso productivo las microalgas tiene un impacto positivo en el medio ambiente, ya que una sus múltiples ventajas es que utilizan dióxido de carbono a la vez que generan oxígeno, -estudios han demostrado que 1h de microalgas tiene la misma capacidad de absorción que 30h de bosque (aprox. 200 t por año)- por lo tanto las microalgas son consideradas como un alternativa de solución al calentamiento global como sumideros de CO2 .
Por otro lado, si bien es cierto que los procesos productivos de microalgas consumen una cantidad considerable de agua, se ha demostrado que esta misma puede ser aguas residuales de tipo agrícola (riego), industriales o domésticas- según información reportada por la ONU el 80% de las aguas residuales a nivel mundial no reciben ningún tipo de tratamiento- por la tanto las microalgas pueden ser una solución viable para esta otra problemática mundial; investigaciones recientes han demostrado que algunas especies de microalgas puede llegar a reducir la DQO entre un 60 a 90% y la DBO entre un 40 al 70 %. Lo expuesto anteriormente indica que las microalgas tiene un impacto positivo tanto en el medio ambiente como en la salud publica mejorando tanto la calidad del aire como del agua (Demirel Z et al., 2018).
Aplicaciones del cultivo de microalgas (Fuente: modificado de O'Higgins, 2014, por Gonzalo del Olmo Berenguer)
Adicional a todo lo anterior, las microalgas tiene otra gran ventaja y en la actualidad pueden distinguirse dos ámbitos principales de utilización de las microalgas: la producción de biomasa como fuente de energía y el cultivo de microalgas para el posterior aislamiento de sustancias biológicamente activas a partir de la biomasa.
Se sabe que la economía mundial enfrenta un importante desafío en términos de demanda energética, especialmente ante el constante aumento de la población mundial. Esta demanda se sustenta mayoritariamente en recursos fósiles finitos, lo cual plantea preocupaciones sobre el futuro del panorama energético global. Esto se debe al crecimiento del consumo y los elevados precios, así como a los diversos problemas ambientales asociados (Bibi et al., 2017). En la última década, ha sido crucial retomar e intensificar investigaciones orientadas a la obtención de biocombustibles (como biodiesel, bioetanol y biogás) a partir de diversas fuentes renovables (Odjadjare et al., 2015; Khan et al., 2018; Bader et al., 2020). Este enfoque busca reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el impacto ambiental al disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero (Aro, 2016). Para ello, se han utilizado microalgas, microorganismos unicelulares fotosintéticos, como herramientas biotecnológicas para la obtención de biocombustibles y otros productos derivados, con beneficios adicionales y aplicaciones diversas (Tiwari et al., 2019).
Por otro lado, las microalgas son ricas en nutrientes y sustancias biológicamente activas, como proteínas, polisacáridos, lípidos, ácidos grasos poliinsaturados, vitaminas, pigmentos, ficobiliproteínas, enzimas, etc. Los bioactivos de las microalgas son capaces de exhibir efectos antioxidantes, antibacterianos, antivirales, antitumorales, regenerativos, antihipertensivos, neuroprotectores e inmunoestimulantes (Gürlek C., et al 2019). Estos compuestos son estos compuestos tiene un gran valor agregado y son demandado por diferentes tipos de industria desde la farmacología, cosmetología, industria química, piscicultura, hasta la agricultura en la producción de piensos y la industria alimentaria en la producción de alimentos funcionales (Bhattacharjee M., 2016). Estos últimos han despertado gran interés en la garantía de la seguridad alimentaria, como es el caso de la Arthospira Plantensis, la cual ha sido catalogada como arma contra la desnutrición; esta cepa ha sido empleada como alimento desde tiempo memorables debido a su alto contenido proteico y hoy en día se han desarrollado deferentes estudios para su producción y fácil obtención con el fin de beneficiar a poblaciones en condiciones de vulnerabilidad como es el caso de algunas poblaciones en África.
Indudablemente, las microalgas representan una auténtica revolución en el ámbito de la sostenibilidad. Su potencial es vasto y multifacético, abordando de manera eficaz algunos de los desafíos más apremiantes del siglo XXI: En resumen, las microalgas no solo son un campo de estudio fascinante, sino que también representan una fuente de esperanza en la lucha por un futuro más sostenible y equitativo. Su potencial en los ámbitos de la energía, el medio ambiente y la seguridad alimentaria no puede ser subestimado, y su integración cada vez mayor en nuestra sociedad promete marcar un hito significativo en la búsqueda de un mundo más equilibrado.
Bibliográfia
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Tiwari, A., Kiran, T., & Pandey, A. (2019). Algae cultivation for biofuel production. In Basile A. & Dalena F. (Eds), Second and Third Generation of Feedstocks-The Evolution of Biofuels (Chap. 14, pp. 383-403). Elsevier Inc
Dally Gáfaro
Coordinadora del programa Regencia de Farmacia y Química Industrial
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