Biotecnología de microalgas

Kevin Fernández; Armando reyes; Jesús Montoya

Universidad del Magdalena

Facultad de ingenierías

Programa de ingeniería pesquera

Aplicaciones biotecnológicas de las microalgas [Biotechnologic uses of microalgae]

Introducción

Las algas y las microalgas son organismos abundantes de los cuales el ser humano ha obtenido provecho desde la antigüedad, y cuya aplicación en toda clase de actividades industriales, tecnológicas, alimentarias, ecológicas, médicas y hasta cosméticas es una realidad en nuestros días. Los primeros usos que estos organismos tuvieron fueron el constituir fuentes de alimento para pueblos antiguos. De hecho, microorganismos del genero Nostoc  en China y de Spirulina en México y Chad constituyeron y aun constituyen en algunos casos una fuente proteica sumamente importante en la nutrición de sus poblaciones humanas. Sin embargo, el cultivo industrial y una gama mucho más amplia de aplicaciones biotecnológicas de las microalgas son hechos recientes, pero de un desarrollo vertiginoso.

El cultivo de microalgas a niveles masivos tiene sus orígenes en la década de los 50 en el siglo pasado, donde se buscó solventar una posible falta de fuentes proteicas mediante el consumo de proteínas de estos microorganismos. En los años 70, gracias al temor de una escasez de los combustibles fósiles, se inicia un nuevo campo de aplicación de las microalgas utilizándolas en la búsqueda de nuevas fuentes de energía. Así ya para la década del 80 existían 46 fábricas en Asia produciendo una tonelada de materia orgánica con microalgas por mes, especialmente del genero Chlorella. Hoy en día, la producción de biomasa de microalgas sobrepasa las 5000 toneladas/año, constituyendo un mercado que mueve  $1250 millones en el mismo periodo

¿Qué son las algas y las microalgas?

Cuando se menciona los conceptos de “alga” o “microalga” casi todos hacemos relación a organismos de vida acuática semejantes a las plantas, pero en realidad esta concepción se queda corta cuando se mira con más atención la diversidad de la que se habla.

Originalmente, el termino de algae se utilizó para designar [plantas acuáticas], pero en realidad se trata de un grupo polifiletico de organismos, macro y microscópicos, de naturaleza procariota y eucariota, que, en general, realizan fotosíntesis oxigenica dentro de su perfil metabólico y colonizan tanto ambientes acuáticos como terrestres. Las microalgas son, entonces, las algas que tienen una organización microscópica, encontrándose formas unicelulares, filamentosas o coloniales dependiendo del género en cuestión. Además, su situación ecológica puede ser de vida libre, endosimbiotica, parasita o de liquen.

Como se intuye, el termino microalga no obedece a ningún esquema taxonómico, y es más bien, un conjunto muy diverso de organismos. Así, en el conjunto eucariota se estima mediante análisis del ARN ribosomal 18s y de las crestas mitocondriales que estos organismos provienen de al menos 5 apariciones evolutivas diferentes.

Clasificación y características de algas y microalgas                

Las microalgas comprenden un número de especies comprendido entre 200000 y varios millones. Las microalgas procariotas son las llamadas cianobacterias, las cuales pertenecen al reino mónera, y están ubicadas en la división Cyanophyta, la cual incluye al menos 4 órdenes a saber: Chooccocales, Chamaesiphonales, Nostocales, y Stigonematales. Las cianobacterias se cuentan entre las formas de vida más primitivas que existen hoy en día. Por otra parte, las algas eucariotas pueden ser clasificadas en 9 divisiones en 2 reinos: protista y plantae, e incluyen organismos como clorofitas, euglenas, algas amarillo verdosas, pardas-doradas, diatomeas y dinoflagelados.

  Los organismos comprendidos en las microalgas pueden vivir como auto o heterótrofos, pero en su mayoría lo hacen de manera fotoautotrofica.  El cuerpo vegetativo de estos organismos es designado talo, posee una pared celular, y este puede encontrarse de manera unicelular o formando colonias, filamentos, membranas, formas de hoja o tubulares. Su forma de reproducción puede ser asexual o sexual y poseen como característica pigmentos como clorofilas, ficobilinas y carotenoides. Además, las microalgas poseen un alto contenido proteico y lipídico, especialmente en ciertas condiciones del medio.

       Áreas de aplicación biotecnológica de las microalgas        

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La biotecnología de las microalgas es un campo dinámico y vasto. La situación de la producción mundial actual de microalgas se presenta en el cuadro1. Como puede apreciarse, la industria de la producción de biomasa de microalgas para distintos fines es la principal aplicación en términos de mercadeo y volumen generado. La producción de biomasa es seguida por la producción de colorantes, antioxidantes y otras sustancias especiales que estos microorganismos generan. Sin embargo, las aplicaciones de las microalgas comprenden otros cambios también.

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