Biomasa de algas: favorecer sus nuevos usos como alimento, pienso y carburante
En SOLENALGAE (Improving photosynthetic solar energy conversion in microalgal cultures for the production of biofuels and high value products), proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación (CEI), se investigó cómo se podría mejorar la producción de biomasa en microalgas a base de incrementar la eficiencia del proceso que convierte la energía lumínica en biomasa. «Las microalgas son organismos fotosintéticos, por lo que tienen un gran potencial para producir biomasa sostenible y, a diferencia de otras fuentes de biomasa, no compiten con los cultivos alimentarios por los suelos cultivables. Es más, absorben CO2, por lo que reducen las emisiones de carbono, así como nutrientes de aguas residuales», explica Matteo Ballottari, profesor asociado de Fisiología Vegetal en la Universidad de Verona e investigador principal de SOLENALGAE. Con todo, para sacar el máximo partido a este potencial, es necesario favorecer la productividad del proceso fotosintético de las algas. El proceso de conversión de la luz solar en biomasa de las microalgas, que ha evolucionado de forma natural para favorecer su supervivencia, no genera biomasa suficiente para destinarla a aplicaciones industriales. El equipo del proyecto SOLENALGAE analizó la base molecular del proceso fotosintético y evaluó diferentes estrategias para superar sus limitaciones. En este sentido, se logró diseñar cepas de microalgas con una eficacia fotosintética mejorada, lo que aumentó en un 30 % la productividad de biomasa.
Beneficios para la salud humana
Los investigadores descubrieron asimismo cómo producir una de las moléculas antioxidantes más potentes de la naturaleza. Desarrollaron un proceso innovador —que fue el objetivo del proyecto predecesor ASTAOMEGA, que obtuvo una «Subvención a la Prueba de concepto» del CEI— que actualmente está en proceso de ser patentado para la producción de astaxantina y ácidos omega-3 en algas marinas. Ballottari comenta: «La astaxantina es una molécula con gran demanda en el mercado, especialmente en los piensos para animales o como nutracéutico para los seres humanos, y tiene un precio estimado de miles de euros por kilogramo. Esto significa que las microalgas podrían emplearse a escala industrial en procesos sostenibles para fabricar nuevos alimentos o productos de alto valor añadido para la salud humana como, por ejemplo, antioxidantes y ácidos omega-3 o, incluso, medicamentos y vacunas». Los pasos ulteriores necesarios para hacer esto realidad supondrán el desarrollo de procesos industriales para el cultivo de microalgas en situaciones con grandes costes de producción. Hay incentivos de sobra para lograrlo, comenta Ballottari: «El aumento de la productividad de biomasa y lípidos, así como el desarrollo de productos con un alto valor añadido como la astaxantina obtenidos en el marco de este proyecto, contribuirá a reducir el desequilibrio entre los costes y el valor de mercado de los posibles usos de las microalgas».
Nuevas esperanzas para los biocarburantes «verdes»
Las posibles aplicaciones para la producción de biocarburantes constituyen otro aspecto destacado del proyecto SOLENALGAE. El equipo no solo mejoró la productividad de la biomasa, sino que además logró desarrollar cepas de algas marinas con un incremento de hasta el 80 % en el contenido de lípidos, macromoléculas esenciales para la producción de biocarburantes. Asimismo, concibieron un proceso novedosos para abaratar los costes del cultivo de microalgas a través del reciclaje de nutrientes de aguas residuales, lo que aumentó aún más la productividad de lípidos. No obstante, Ballottari advierte de que la producción de biocarburantes sigue siendo el uso más complejo de las microalgas: «Hay que señalar que la sostenibilidad de la producción de biocombustibles a partir de microalgas aún requiere más trabajo a fin de combinar nuevas aplicaciones biotecnológicas y el diseño de procesos inteligentes de ingeniería». De cara al futuro, Ballottari comenta que el equipo ahora está más cerca de comercializar su tecnología. Actualmente hay negociaciones en marcha entre la Universidad de Verona y diferentes empresas privadas con miras a crear una empresa incipiente específica. Para analizar a fondo el potencial de las microalgas como biomasa y biocarburante, Ballottari también quiere desarrollar aún más la cooperación internacional en este ámbito: «La financiación del CEI me permitió crear una red científica estable con otros laboratorios de Europa, los Estados Unidos y Asia. Mi plan es fortalecer estas colaboraciones para llevar a cabo investigaciones científicas de alto nivel centradas en el desarrollo de microalgas como alimentos novedosos orientados hacia una nutrición humana saludable y sostenible».
Palabras clave
SOLENALGAE, microalgas, biocarburantes, biomasa, antioxidante, astaxantina, nutracéuticos, alimentos novedosos, productos de alto valor añadido