Sistemas de Cultivo

Nuevo medio de cultivo de microalgas que reduce costos de producción en 90%

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By Milthon Lujan

Singapur.- Un equipo de científicos descubrió un nuevo método y medio para la producción de proteínas mediante las microalgas, que no solo incrementa la producción sino que reduce los costos en 90%.

Mediante diversos estudios realizado en el laboratorio del programa Food Science and Technology de la Nanyang Technological University (NTU), dirigido por el profesor William Chen, los investigadores descubrieron que el residuo del grano de soja conocido como “okara” puede ser utilizado como un medio de cultivo efectivo para el cultivo de microalgas.

Okara

Okara es generado durante la producción de productos en base a soja, como la leche de soja y tofu. Se conoce que el okara es rico en nutrientes, pero no ha sido usado como una fuente de alimentos debido a su insolubilidad.

La alta demanda de productos derivados de la soja ha conducido a la generación de grandes cantidades de producción de okara por año en todo el mundo. Solo en China, Japón y Corea se producen casi 4.0 millones de toneladas de okara por año. La mayor parte es descartado y solo una pequeña parte es empleado en la alimentación animal.

Microalgas como fuente de compuestos valiosos

Las microalgas han ganado una significativa atención como una fuente verde y renovable de nutrientes de alto valor como los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) y carotenoides. Sin embargo, el alto costo de producción ha limitado el potencial comercial de las microalgas.

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Para promover la competitividad de las microalgas se han realizado muchos estudios para buscar métodos que ayuden a reducir los costos de producción, a la vez que se incrementa la producción de metabolitos bioactivos. Numerosos estudios han reportado un incremento en la biomasa y la producción de lípidos por algunas especies de microalgas cuando el medio de cultivo fue suplementado con sustratos orgánicos como glucosa y glicerol.

Okara como medio de cultivo de microalgas

Los científicos seleccionaron una cepa de microalga marina Phaeodactylum tricornutum, que no depende de la luz del sol para crecer, y crecen en un fermentador con okara como medio de cultivo.

“Queremos recuperar los nutrientes del okara y utilizarlos como un medio de cultivo para el cultivo de microalgas, y seleccionamos P. tricornutum como una alga de interés para extraer nutrientes de alto valor como fucoxantina y ácido eicosapentanoico (EPA)” manifestó el científico Kim Jaejung al medio digital FoodNavigator Asia.

Las investigaciones permitieron determinar que el medio de okara fermentado produce dos veces la cantidad de biomasa de microalgas, en comparación con el medio convencional F/2 (0.52 g por litro de medio vs 0.25 g/l), generando un incremento de dos veces.

Asimismo, el uso de okara permitió incrementar la producción de fucoxantina en 4.8 veces.

Es importante destacar que el incremento de producción de microalgas solo fue observado en okara fermentado, cuando el okara no fermentado fue usado como medio, la producción fue menor que el medio convencional.

“Esto destaca el rol crucial de la fermentación en la utilización efectiva del residuo de soja, posiblemente por la hidrólisis de las macromoléculas en pequeñas moléculas que permite a las microalgas utilizar la forma simplificada de los nutrientes” dijo Kim.

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El proceso también incrementa las cantidades de ácidos grasos poli-insaturados y EPA (una forma de omega-3) producidos por la microalga, comparado con los métodos tradicionales.

“El análisis de contenido nutricional del medio okara fermentado mostró marcadamente una alta concentración de nitrógeno, fósforo y carbohidratos en comparación al medio F/2, lo que puede explicar la funcionalidad superior en sostener el crecimiento de las microalgas” reporta la investigadora Kim Jaejung.

Reducción de costos en el cultivo de microalgas

Según el profesor William Chen, quien es parte del Panel Asesor Experto de FoodNavigator-Asia, los costos del cultivo comercial de microalgas se encuentran en alrededor de US$4.44 por litro, pero este nuevo descubrimiento reduce los costos en más de 90%, a alrededor de US$0.50 por litro.

“Queremos demostrar que no es necesario depender de métodos caros y en base a la nueva tecnología para encontrar buenas fuentes de nutrientes, hay posibilidades para todos” dijo Chen.

Según Kim, 10 gramos de okara (masa húmeda) puede producir aproximadamente 200 mL de medio de okara fermentada debido a la gran cantidad de nitrógeno y fósforo disponible. {mprestriction ids=»*»}

Referencia (abierto):
Jaejung K. 2019. Transforming Okara into a microalgae culture medium. A thesis submitted to the Nanyang Technological University – Master of Engineering. 41 p. https://dr.ntu.edu.sg/bitstream/10356/96056/1/Thesis_KIM%20JAEJUNG.pdf  {/mprestriction}

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