Mercedes Villa Carvajal / 26 Enero 2011

¿Por qué las microalgas son una buena opción de negocio?

fotobioreactor

Actualmente, se reconoce la importancia de distintas especies de microalgas; sin embargo, el desarrollo industrial en la biotecnología microalgal es escaso, debido fundamentalmente a los elevados costes de producción asociados a las técnicas de foto-bioproducción.
Por su inocuidad, su adaptabilidad a distintas condiciones de crecimiento, y sus propiedades nutritivas, ciertas especies de microalgas son particularmente aprovechables en el sector agroalimentario.

En este sentido las microalgas tienen aplicación por ejemplo como: alimento para el consumo humano y para el ganado, en acuicultura para alimentar los estadíos larvales de organismos destinados a la engorda, fertilizantes nitrogenados en la agricultura,  productoras de espesantes (agar), en la industria de helados y repostería,  productoras de colorantes de uso alimentario, con propiedades funcionales y antioxidantes, suplemento alimenticio; adicionándose a fórmulas para lactantes ácidos grasos poli-insaturados (PUFAs) extraídos de microalgas.

Se resalta fundamentalmente el futuro de las microalgas como “fuente natural, sostenible e inagotable” de compuestos de interés entre cuyas aplicaciones futuras están la alimentación y la bioenergía (producción de biocombustibles), ya que a partir de una determinada cantidad de las mismas y a través del empleo adecuado de determinadas técnicas de bioproducción como el cultivo mixotrófico (ciclos de ausencia/presencia de luz o cultivo heterotrófico (ausencia de luz) pueden llegar a convertirse en una fuente perdurable y sostenible con el medio ambiente.
 
Se ha comprobado que ciertas microalgas son una fuente de sustancias con alto valor nutritivo como vitaminas, ácidos grasos, polisacáridos inmunoestimulantes o aminoácidos esenciales, que son complementos excepcionales para la alimentación y pueden aportar efectos beneficiosos para las personas. Los CAVA son todos esos Compuestos Activos de Alto Valor Añadido (CAVA) con propiedades beneficiosas para la salud, que pueden ser obtenidos a partir de distintas matrices naturales y de microorganismos, como por ejemplo, las microalgas, aplicando e integrando distintas tecnologías como la bioproducción o la extracción.
 
En cuanto a la actividad relacionada con investigación en microalgas, desde el año 2003, ainia ha realizado varios proyectos relacionados específicamente con la producción de microalgas. Cabe enumerar las principales temáticas en las que se ha profundizado a este respecto: desarrollo de  procesos de producción de microalgas en condiciones heterótroficas-mixotróficas para obtención de compuestos de interés, desarrollo y validación de nuevas tecnologías extractivas de compuestos bioactivos obtenidos a partir de microalgas, desarrollo e integración de tecnologías para el aprovechamiento integral de microalgas, desarrollo de nuevos formatos alimentarios a partir de microalgas y refuerzo del sistema inmune mediante compuestos inmunoestimulantes a partir de microalgas. Todas las investigaciones han revelado la necesidad de desarrollar nuevos procesos de bioproducción, haciendo equilibrios entre dos aspectos clave: la utilización de las microalgas como biofactorias y los aspectos relacionados con la viabilidad técnico económica de los procesos.
 
Las tecnologías de bioproducción son el conjunto integrado de tecnologías que combinan los principios y técnicas de la ingeniería tradicional con la biología aplicada. Así, la bioproducción permite obtener productos de alto valor añadido y con alta actividad biológica a partir del uso y explotación en condiciones adecuadas de microorganismos vivos. Dichos productos pueden tener posteriores aplicaciones industriales en sectores tan diversos como el alimentario, bioenergético, farmacéutico, químico, etc.
 
Las infraestructuras asociadas a estas tecnologías requieren de una serie de elementos que posibilite el desarrollo de estudios de escalado progresivo de los procesos bajo las normas de buenas prácticas de producción (Good Manufacture Production), que asegure la calidad de los productos obtenidos para su aplicación en sectores como el alimentario o biomédico. Un ejemplo de esas infraestructuras es la Planta Piloto de Bioproducción que posee  ainia Centro Tecnológico. En ella, se trabaja en el desarrollo de  la ingeniería de procesos biotecnológicos. Dicha planta es de acceso restringido, se trabaja bajo las normas GMP y actualmente se encuentra en proceso de acreditación.
 
Dicha planta está orientada a explorar y desarrollar nuevas habilidades tecnológicas, reforzando los servicios que ainia presta al tejido industrial en el ámbito de biotecnología alimentaria, pero también posibilitando el desarrollo de proyectos y actuaciones en otros sectores afines como el farmacéutico, cosmético, químico e incluso la biomedicina. Además, cuenta con 200 m2 distribuidos en dos alturas, y está diseñada con el objetivo de ser polivalente en cuanto a su funcionalidad y utilidades, de cara a dar servicio al mayor número de empresas posibles, en temas como la bioproducción y recuperación de microorganismos y/o compuestos activos de interés industrial.
 
En adición, se está adecuando un sistema integrado de bioproducción que nos permite trabajar a volúmenes de producción de mayor escala y podemos producir por ejemplo, inóculos para realizar fermentaciones a escala industrial. Dicho sistema implica a equipos de última generación como un fermentador de 300L (sistema integrado de cultivo de microorganismos), sistema de concentración de células y/o CAVA mediante filtración tangencial, tanques de cosecha y recogida de productos CAVA finales, unidad de limpieza móvil, equipo de esterilización de volúmenes de hasta 10L, así como resto de accesorios (sistemas de bombeo, agitación, válvulas, electrodos…) que nos permitan realizar un adecuado control y seguimiento de los procesos biotecnológicos a acometer
 
Actualmente, a modo de ejemplo, podemos destacar el proyecto INMUGAL, orientado a generar alimentos con funciones inmuno-estimuladoras para el organismo, a través de la incorporación en alimentos de compuestos con propiedades beneficiosas para la salud obtenidos a partir de microalgas. Esta investigación cuenta con apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación.
 
logotipo del proyecto inmugal
Inmugal trabaja en varias líneas, entre otras: el marco legal de aplicación de microalgas en alimentos, el desarrollo del proceso productivo de las microalgas, la extracción de los CAVA mediante tecnologías GRAS de polisacáridos, evaluación de la bioactividad en modelos in vitro (líneas celulares) e in vivo (pez cebra), estudio de estabilidad por microencapsulación, diseño de prototipos alimentarios y estudio de biodisponibilidad de los ingredientes incorporados.
 
En este proyecto, ainia como lider cuenta con la participación de los centros tecnológicos vascos Azti Tecnalia y la Fundación Leia y el centro Inbiotec de Castilla y León. La intención de realizar un trabajo de investigación conjunto tiene como objeto estratégico la aplicación y el desarrollo de los conocimientos y la tecnología más avanzada de cada uno de los centros en una línea común, que permita avanzar en la obtención de compuestos activos potenciales, CAVA (Compuestos Activos de Alto Valor Añadido) para su aplicación en alimentación y la transferencia de los productos al sector industrial alimentario, para conseguir la comercialización y la acogida de los mismos por el consumidor.

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