Las microalgas son microorganismos que tienen clorofila y otros pigmentos y transforman la energía de la luz en energía química, a través de la fotosíntesis similar a la planta. Este procedimiento implica la producción de oxígeno y dióxido de carbono, lo que refleja su entorno.
Esta definición incluye un cierto tipo de bacterias, cianobacterias, además de una gran variedad de microorganismos fotosintéticos eucariotas, caracterizados por un núcleo celular definido, cubierto con empaquetado nuclear doble de membrana.
Las microalgas aprovechan la energía solar para generar materia orgánica. Muchos crecen más rápido que las plantas terrestres, con mayor rendimiento de biomasa. Estos cultivos no compiten con la agricultura y los desechos tradicionales, se puede usar una botella o mar, además de agua dulce.
Puede actuar fácilmente sobre su composición bioquímica, cambiando las condiciones de crecimiento, para obtener altos rendimientos en algunos compuestos comerciales de interés. Actúan, por lo tanto, como fábricas microbianas verdes.
Comida para humanos y animales
Durante siglos, en algunas partes del mundo, algunos microalge producidos con tecnología primitiva se utilizaron como alimento humano. Los aztecas ya han preparado algunas galletas llamadas Tecuitlatt, con las especies máximas de espirulina (actualmente Arttrossira Makima). Los nativos Chad continúan usando las mismas microalgages en una preparación similar que llaman Dihe.
La ilustración de la cosecha de espirulina y pasteles hechos con ella en Clorrentino Codek, 16. Century. Florentino Codek / Vikimedia Commons.
La espirulina se consume como un suplemento dietético, con un contenido de proteínas de alta calidad. Otras especies, como las de ese género clorel, también se consumen como un suplemento para la nutrición.
Las microalgas representan la primera conexión en la cadena trófica de los sistemas de agua. Por lo tanto, en la acuicultura, el componente esencial de muchos animales marinos es: eran suaves (ostras, conchas, mejillones, conchas, etc.) y cangrejos de hojas y algunas especies de peces y zooplancton. Este último sirve como alimento para numerosos pescado y cangrejo de agua fresca o de mar. La biomasa de microalgal también se usa en granjas.
Fuente del producto del interés económico
Estas aplicaciones contribuyeron al desarrollo de técnicas de cultivo masivo. Al mismo tiempo, se descubrió que su potencial producía una amplia selección de sustancias con alto valor económico.
Algunas especies de microalgen producen exopolisacáridos -macromoléculas excretadas en microorganismos como cápsulas fuertemente conectadas o membranas mucosas de pequeñas adherencias, como estrategia para su supervivencia en condiciones ambientales adversas. Porphyridium cruentum, microalga roja, es el principal productor de este tipo de compuesto.
Estos polisacáridos se utilizan como agente emulsionante, estabilización o espesor en alimentos, textiles, imágenes, papel, cosméticos e industrias farmacéuticas. Empresas como Slašima, Unilever, Card o L'Oreal utilizan polisacáridos de origen microalgal en algunos de sus productos.
Los beneficios para la salud de los ácidos grasos poliinsaturados, se denominan coloquialmente omega-3, son bien conocidos. El pez es la fuente principal de estos ácidos grasos, provenientes de microalgas.
Numerosas especies son ricas en ácidos grasos mono y poliinsaturidos, especialmente una cadena larga (como EPA y DHA). Muchos de ellos están incluidos en alimentos enriquecidos, suplementos de alimentación, alimento para animales, farmacia o cuidado personal, leche materna y otras preparaciones para un niño o dieta clínica.
Colores con muchas aplicaciones
Además de la clorofila, el microalge puede acumular otros pigmentos en concentraciones significativas, adecuadas para la explotación comercial. Las más importantes son las ficobiliproteínas (ficoxina y fikoritric) y varios carotenoides, que también tienen actividad antioxidante. Las ficobilinas producen artrussir y porfiridio se usan como color en la industria alimentaria, cosméticos y como marcadores fluorescentes en reactivos químicos.
Por su parte, la luteína es un carotenoide utilizado como color en la industria alimentaria (E-161B) y en la industria avícola a colores y huevos.
En España, Muriellopsis SP como un tipo de fabricación de luteína y dunaliella salina para la producción de betacaroteno, que se utiliza como colorante alimentario (E-160a) y como precursor de la vitamina A. La biomasa rica en este compuesto se consumen como alimentos funcionales con éxito.
La acumulación de Dunalielle Salina en el mar de agua salada Sivash le da un aspecto rojizo distintivo. Wikimedia Commons., CC de
El color característico del salmón, el flamenco o los crustáceos surgen debido a otro pigmento: Astakantine. Con la capacidad del antioxidante, aproximadamente diez veces más alta que otros carotenoides, se produce en una gran cantidad de microalga Hematococcus pluvialis. Este microalgal astakantina se usa como suplemento de alimentos y como alimento para alimentos (E-161J).
Incluso en el mercado del chocolate, se enriquece en Astakantine de origen microalgal, atribuido a las propiedades contra la práctica, basadas en estudios realizados en la Universidad de Cambridge.
Del mismo modo, ciertos microalgios tienen una sustancia antimicrobiana, antiviral, antitumoral o antituargable. Otros compuestos de interés son las enzimas, inhibidores de enzimas, promotores de crecimiento, vitaminas o filtros solares que ya se utilizan en la industria farmacéutica y cosmética.
Además, se utilizan extractos de microal como biopesticidas y bioferizadores. En España, Alganienergy Products y vende este tipo de producto.
El caso especial es el uso de la dinoflagelación del grupo de microalgas como fuente de neurotoxina de saxitoxina. Es una sustancia paralizante que puede usarse como anestésica, fue el primer compuesto natural de origen marino declarado un agente químico.
Biocombustibles que vienen del agua
Los biogones de la tercera generación (biodiesel y bioetanol) se basan en el uso de cultivos de microalgas de grasa o bloques de hidrato de carbono. Son más eficientes que los cultivos agrícolas clásicos, no ocupan tierras cultivables, no contaminan el agua y no compiten con los alimentos. Aunque todavía está al principio, varias compañías de energía española apostan por esta tecnología.
Microalge recombinante
En aplicaciones terapéuticas, investigación científica y producción industrial, las proteínas recombinantes juegan un papel importante en el desarrollo de vacunas, terapias de cáncer y enfermedades infecciosas y como herramientas para comprender las interacciones entre las proteínas.
El bajo precio de la alternativa a los sistemas de producción de estas proteínas recombinantes tradicionales puede ser sistemas de microalgas-databasas.
Por ejemplo, Chlamidomanas reinhardtii, agua dulce de microalge verde, es un régimen de modo molecular, con varias décadas de estudio. Su transformación genética permite lípidos, carotenoides, proteínas y anticuerpos de vacunas humanas y animales.
En resumen, las microalgas, que se usaron desde la antigüedad como alimento, pueden considerarse microfacadores verdes para obtener numerosos productos de interés económico, dentro del sistema circular de economía.
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