Las microalgas, una solución verde

Figura 1. Visualización en microscopio óptico de microalgas presentes en una muestra de agua estancada (Fuente: Gonzalo del Olmo Berenguer)

Autor: Gonzalo del Olmo Berenguer

Titulación: Grado en Biología y Máster en Microbiología 
Contacto: LinkedIn

Seguro que alguna vez os habéis topado con algún lago, pantano o estanque cubierto por una viscosa capa verde o parduzca. Si es así, os encontrabais, en su gran mayoría, ante una colonia de microalgas. A pesar de que en este contexto supone un riesgo ambiental (conocido como eutrofización) debéis tener en cuenta que, bien utilizados, estos microorganismos pueden proporcionarnos unos beneficios muy prometedores para nuestra sociedad.

Figura 2. Arroyo Meaques en las proximidades del lago de Casa de Campo, Madrid (Imagen tomada el 29/09/2018) (Fuente: Gonzalo del Olmo Berenguer)

Las microalgas son un grupo diverso de microorganismos, que, al igual que las plantas terrestres, tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis, utilizando el agua, la luz solar y el CO2 para producir oxígeno y materia orgánica. Son la base de las cadenas tróficas en medios acuáticos (aunque algunas pueden ser también terrestres) y responsables de la producción del 50% del oxígeno atmosférico. Es por ello por lo que se dice que se les debe la vida, pero, además, también nos la pueden mejorar.

Al igual que cualquier hortaliza, las microalgas se pueden cultivar, para ello se necesita un medio líquido, con los nutrientes necesarios para su desarrollo, y un recipiente donde contenerlas que deje pasar la luz. Estos recipientes pueden ser matraces si se pretende trabajar con ellas a pequeña escala, como por ejemplo en un laboratorio.

Figura 3. Matraces Erlenmeyer con microalga crecida en medio líquido (Fuente: Gonzalo del Olmo Berenguer)

En el caso de que se pretenda producir microalgas a nivel industrial se debe recurrir al empleo de fotobiorreactores. Un fotobiorreactor, además de contener el medio líquido y dejar pasar la luz, debe mantener una serie de factores, tales como el pH, la temperatura o la aireación. Estos sistemas pueden ser abiertos, como balsas y piscinas al descubierto (figura 4 A, B y C), o cerrados, como pequeñas bolsas de plástico o estructuras tubulares de metacrilato de varios metros de longitud (figura 4 D, E y F).

Figura 4. Ejemplos de fotobiorreactores de sistemas abiertos (A, B y C) y cerrados (D, E y F) para el cultivo de microalgas (Fuente: O'Higgins, 2014)

La razón por la que en la actualidad el cultivo de microalgas está en auge se debe a que estos microorganismos son una fuente de una gran cantidad de compuestos, muchos aún por descubrir, con aplicaciones en diversos sectores comerciales. En la siguiente figura (figura 5), se representa de manera esquematizada todos estos usos.

Figura 5. Aplicaciones del cultivo de microalgas (Fuente: modificado de O'Higgins, 2014, por Gonzalo del Olmo Berenguer)

El principal campo de aplicación de las microalgas es el de la alimentación, de hecho, ya desde el siglo XVI se había descrito su consumo por parte de los nativos residentes en las orillas del lago Texcoco (México), así como en otras civilizaciones como las asiáticas. Su biomasa está compuesta por una alta cantidad de proteínas, lípidos, carbohidratos, fibra, vitaminas (A, B1, B2, B6, B12 y C) y minerales (hierro, potasio, calcio o magnesio, entre otros). Es por ello que se suele vender como suplemento alimenticio en forma de polvo, tabletas o cápsulas, además de ser añadidas a productos como gominolas, piezas de repostería, pastas o snacks. Incluso son utilizadas como pienso para animales. Por otro lado, son fuente de distintos pigmentos (ficobiliproteínas, clorofilas o carotenoides), que pueden utilizarse como colorantes alimenticios.

Las microalgas también tienen un hueco en la industria cosmética, siendo empleadas en la producción de productos de cuidados capilares y de piel, así como en protectores solares. Los pigmentos anteriormente mencionados, además de ser utilizados como tintes naturales, también pueden tener usos como antioxidantes.

Otra aplicación interesante de las microalgas es su uso en el campo de la energía. Estos microorganismos son productores de una alta gama de ácidos grasos y alcoholes que pueden ser utilizados para producir biodiésel o bioetanol, entre otros. Su uso presenta una ventaja respecto a otras fuentes de biodiésel, como el aceite de soja o de palma, ya que para su cultivo no se requiere suelo fértil ni agua dulce tratada, por lo que no se compite con el cultivo de alimentos para consumo humano. Sin embargo, esta área de aplicación todavía es nueva en comparación con la industria petrolera, por lo que aún no es una actividad consolidada y rentable.

Otros productos sintetizados por las microalgas, como diversos compuestos bioactivos (enzimas, toxinas, pigmentos, etc.), pueden emplearse a modo de fármacos, pues se ha descrito que presentan actividades antimicrobianas, antivirales e incluso, anticancerígenas. Por otro lado, otros estudios han acreditado que la biomasa de microalgas tiene consecuencias positivas para la salud: aumento de los niveles de hemoglobina, reducción del azúcar y del colesterol en sangre, protección frente al estrés oxidativo, estimulación del sistema inmune o aumento de la microbiota beneficiosa de nuestro tracto intestinal.

Por último, y no menos importante, no podemos olvidar las aplicaciones medioambientales que pueden ofrecernos estos microorganismos. Se han utilizado las microalgas para el tratamiento de aguas residuales y de gases de combustión, pues son capaces de emplear el CO2, el nitrógeno o el fósforo como nutrientes para crecer o multiplicarse, así como para transformar determinados contaminantes en elementos menos nocivos o retirar metales pesados del medio.

Se podría concluir que, pese a su pequeño tamaño, las microalgas pueden darnos grandes soluciones a muchos problemas de diversa naturaleza, teniendo unas buenas perspectivas para un futuro verde y sostenible.

Fuentes de consulta:

• ALGAENERGY S.A. Recuperado de: http://www.algaenergy.es/
• Bellou, S., Baeshen, M.N., Elazzazy, A.M., Aggeli, D., Sayegh, F., & Aggelis, G. (2014). Microalgal lipids biochemestry and biotechnological perspectives. Biotechnology advances, 32(8), 1476-1493.
• Odjadjare, E.C., Mutanda, T., & Olaniran, A.O. (2017). Potential biotechnological application of microalgae: a critical review. Critical reviews in biotechnology, 37(1), 37-52. 
• O'Higgins (2014). Use of algal and other non-fish oils in refined edible productos. Scottish Aquaculture Research Forum. 91, 1-111.
• Rizwan, M., Mujtaba, G., Memon, S.A., Lee, K., & Rashid, N. (2018). Exploring the potential of microalgae for new biotechnology applications and beyond: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 92(1), 394-404.

"Las microalgas tienen el potencial para paliar simultáneamente las grandes crisis de la humanidad"
AlgaEnergy S.A., empresa biotecnológica dedicada al desarrollo, producción y comercialización de productos derivados de microalgas.