Investigadores y empresas se unen para desarrollar biocompuestos a partir de microalgas

Instalaciones para la investigación con microalgas.

Nace Algae for Healtty World, un consorcio para producir biocompuestos de microalgas con aplicaciones alimentarias. Las siete entidades que lo forman -AINIA, Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC-CIB), Endesa, Mar Cristal Marilum, Neoalgae Micro Seaweeds Products, Novatec y Universidad de Cádiz- se han reunido para formalizar el inicio del proyecto, que también tiene como finalidad desarrollar las herramientas biotecnológicas necesarias para mejorar y optimizar la producción de biomasa de origen marino.

El consorcio, liderado por Endesa y con la Universidad de Cádiz como coordinador técnico, está constituido por siete socios de perfil heterogéneo, líderes cada uno de ellos en su campo de investigación, que aportan una visión complementaria y multidisciplinar. En la reunión de lanzamiento, celebrada en el Campus de Puerto Real de la UCA, los promotores del proyecto han resaltado el objetivo del estudio de “generar nuevos productos y aumentar la rentabilidad de la tecnología de cultivo de microalgas a escala industrial, así como posicionar a España como líder en la producción de estos bioproductos”. El mercado de biomasa de microalgas genera en la actualidad cerca de 10.000 toneladas al año de materia seca, lo que reporta una facturación mundial de aproximadamente 1.500 millones de euros al año.

El proyecto Algae for Healty World, A4HW, cuenta con un presupuesto de un millón de euros para un plazo de desarrollo de dos años y está cofinanciado por la Unión Europea a través de los fondos FEDER, dentro del programa Retos Colaboración del Ministerio de Economía y Competitividad (en concreto “Reto de Seguridad y calidad alimentarias; actividad agraria productiva y sostenible, recursos naturales, investigación marina y marítima”).

Además, pretende también desarrollar las herramientas biotecnológicas necesarias para mejorar y optimizar la producción de biomasa y desarrollar el estudio de pigmentos -antioxidantes principalmente-, a partir de diferentes microalgas, focalizando sus desarrollos en diferentes cepas de Spirulina, Nannochloropsis gaditana y Pyrocistis. Los resultados del proyecto se validarán en la planta piloto de microalgas de más de 1.500 metros cuadrados para la captura y fijación de CO2 que Endesa tiene desde 2006 en la localidad de Carboneras (Almería) para demostrar los usos de las microalgas y sus extractos de interés en el sector gastronómico. A pesar de los usos extensivos de la Spirulina como alimento, resulta paradójico que aún no se hayan desarrollado las herramientas moleculares precisas para su mejora, lo que proporciona al consorcio una importante oportunidad de posicionamiento científico-tecnológico.

A4HW se propone también avanzar en el conocimiento de la bioluminiscencia. Lo que simplemente se ve como luz en el mar es un fenómeno que se produce en casi todos los organismos que habitan en mares y océanos, desde bacterias hasta grandes peces, y que influyen en el comportamiento y la dinámica del sistema completo. La investigación desarrollada por la empresa Mar Cristal Marilum, abanderada por el reconocido internacionalmente chef gaditano Ángel León, en colaboración con la Universidad de Cádiz en los últimos años, ha arrojado nuevos avances en investigaciones y tecnologías que han dado a conocer y entender las bases moleculares de la bioluminiscencia, su control fisiológico y su significado, así como de qué forma es utilizada por las diferentes especies en las comunidades marinas y han hecho posible algo hasta ahora tan impensable como “llevar luz a un plato”.

El CSIC-ICB aportará sus conocimientos en el campo del desarrollo de herramientas basadas en la microbiología y la biología molecular y de sistemas, AINIA participará como centro tecnológico especializado en las tecnologías más avanzadas del sector alimentario, Neoalgae y Novatec como socios industriales, el primero experto en cubrir el espacio que existe entre la escala de laboratorio y los procesos industriales en el campo de las aplicaciones de las microalgas y el segundo, como empresa de ingeniería y desarrollo, realizará los diseños de los fotobiorreactores, sistemas de cosechado y recolección y sistemas de control que optimicen la producción de microalgas.

Microalgas.

Dos mil años, desde el primer uso culinario de las algas

El primer uso de las microalgas por los seres humanos data de hace unos 2.000 años, en China, con el uso de la cianobacteria Nostoc para alimentación en época de hambruna. También existen indicios de su uso para la alimentación humana dentro de las culturas fenicia, egipcia y maya y azteca. Sin embargo, la biotecnología microalgal comenzó realmente a desarrollarse en la mitad del pasado siglo, empezando a cultivarse como una fuente de moléculas de alto valor.

En la actualidad, son muy escasos los productos de algas comercializados y también muy escasas las microalgas cultivadas para tales fines. No obstante, las microalgas acumulan de forma natural compuestos de valor comercial en la industria de la alimentación e incluso de los combustibles, aunque en esta última vía los resultados alcanzados en proyectos previos, no han sido los esperados. Según los responsables de la Universidad de Cádiz, coordinador técnico del proyecto, conseguir que las microalgas acumulen uno u otro tipo de biomoléculas estriba esencialmente en el conocimiento exhaustivo de las rutas bioquímicas de síntesis de los compuestos de interés y de los factores que las regulan ya que la composición química de las microalgas no es un factor intrínsecamente constante, sino que varía en un amplio rango en función de distintos factores como la temperatura, iluminación (intensidad, longitud de onda y fotoperiodo), pH del medio, suministro de CO2, concentración y tipo de nutrientes, fuente y concentración de nitrógeno, salinidad y fase de crecimiento.

En concreto, la proporción de los constituyentes de distintas algas puede modificarse muy específicamente variando las condiciones de cultivo, que dependerán de la especie de microalga utilizada, no solo influirá la composición bioquímica bruta de una especie, sino también la estructura y concentración de aminoácidos, así como la disposición de los lípidos, el grado de insaturación de los ácidos grasos o el contenido en vitaminas, que dependen de cómo se cultivan y del momento del ciclo de crecimiento en que se recoge la biomasa.