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Microalgas: De la fisiología a la aplicación

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By Milthon Lujan

El libro sobre la fisiología y la aplicación de las microalgas cubre los principales aspectos fisiológicos y las posibles aplicaciones en la esfera de la biotecnología. El libro presenta una revisión detallada de lo que se conoce sobre el crecimiento y la producción de las microalgas, los metabolitos secundarios y el desarrollo de nuevas especies y los productos para su comercialización.

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El término de microalgas es frecuentemente usada en la comunidad des investigadores para describir colectivamente a las algas microscópicas y las cianobacterias. La investigación en microalgas se ha expandido enormemente debido a su significativo potencial comercial.

El libro contiene doce capítulos, entre los que se destacan el sistema fotosintético como una herramienta poderosa para la investigación de la diversidad biológica de las microalgas; la eutrofización y el fitoplancton; aislamiento, caracterización y potencial biotecnológico de las microalgas nativas de la amazonía peruana; secado y calidad de las harinas de microalgas para la alimentación humana; microalgas y su uso en nutracéuticos y suplementos alimentarios; bioconcentración de algas marinas empleando lipasas; conceptos y tendencias para la extracción y aplicación de los carbohidratos de las microalgas; cultivo de microalgas para la producción de metabolitos secundarios; limitaciones y soluciones fisiológicas para varias aplicaciones de microalgas; entre otros.

Investigación de microalgas por el sistema fotosintético

Es bien conocido que las células fotosintéticas de varias especies de microalgas despliegan distintas propiedades fluorescentes. La eficiencia de la fluorescencia depende de la estructura del sistema fotosintético y particularmente de la estructura de captación de luz de cepas específicas.

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Natalia Grigoryera, autora del capítulo, describe una nueva técnica de espectroscopia fluorescente para discriminar las especies de microalgas. El método se basa en los datos de procesamiento un un grupo de espectro fluorescente, obtenidos de una sola célula fotosintética de microalgas, particularmente de células de cianobacterias.

Harinas de microalgas para la alimentación humana

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En los últimos años, la demanda por alimentos naturales con alto contenido de proteínas y propiedades funcionales está en constante crecimiento. En este contexto, las microalgas como Spirulina (Arthrospira spp.), Chlorella spp., Haematococcus pluvialis, Dunaliella salina, entre otras, tienen un importante rol para diversificar la oferta de ingredientes y suplementos nutritivos y funcionales.

Fábio de Farias Neves, Mariana Demarco y Giustino Tribuzi describen el estado del arte de la tecnología de secado para microalgas, discuten el efecto de la deshidratación en la calidad y estabilidad de las harinas de microalgas que tienen potencial para su uso en la alimentación humana.

La calidad del polvo de microalgas y su estabilidad durante el almacenamiento depende principalmente del método de secado, el empaque y las condiciones de almacenamiento. La mayoría de estudios enfocados en el tema del secado de las microalgas evalúan la eficiencia del proceso y la idoneidad de esta materia prima.

Nutracéuticos y suplementos de alimentos

Joshi Nilesh y Mor Ilza destacan que las microalgas vienen siendo usadas extensivamente para la producción de nutracéuticos y como suplementos en la dieta. Muchas especies de microalgas han sido documentadas por sus beneficios para la salud, por fortalecer el sistema inmune y por el incremento de la constitución nutricional del cuerpo. Los investigadores describen a especies de microalgas de importancia comercial como Spirulina, Chlorella, Haematococcus y Aphanizomenon.

Tendencias de la extracción y aplicación de carbohidratos

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El capítulo provee una explicación profunda de la composición de los carbohidratos en la biomasa de microalgas, focalizándose en los métodos de separación, química, caracterización molecular, además de su aplicación de varias áreas. Los investigadores liderados por Maiara Priscilla de Souza, demuestran que los productos biológicos de las microalgas tiene potencial en la salud, alimentos y aplicaciones de la industria (materiales y producción de biocombustibles). Ellos presentan información de la extracción y purificación, además de las relaciones entre el tipo de microalgas y su composición, y la forma de optimizar los protocolos de selección y elaboración de los productos.

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Cultivos de microalgas para la producción de metabolitos secundarios

Facundo Márquez-Rocha, y sus colegas, describen que las microalgas son reconocidas como una excelente fuente de químicos finos, combustibles renovables, vitaminas y proteínas. Sin embargo, ellos destacan que la acumulación de estos compuestos generalmente se presentan al final de la fase exponencial de crecimiento.

Los investigadores también describen que los cultivos abiertos vienen siendo usados para la producción de pigmentos, biocombustibles y biomasa, pero estos tipos de sistemas de cultivo no son buena elección para la producción de químicos finos, debido a los problemas de contaminación y los elevados costos de producción.

“Los fotobiorreactores cerrados pueden funcionar de una forma continua proveyendo un incremento en la densidad de biomasa y libre de contaminación, y generalmente trabaja a una tasa de crecimiento máxima bajo condiciones específicas; además, estos sistemas pueden reciclar el medio de cultivo consumido al menos tres veces antes de un nuevo medio enriquecido, generando un sistema de producción más barato” reportan.

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Los investigadores destacan que el metabolismo de las microalgas puede ser manipulado para provocar una acumulación específica de metabolitos secundarios mediante la adición de una fuente de carbono orgánico o el cambio de la intensidad de luz, o ambos. “En otras palabras, los fotobiorreactores puede funcionar de forma continua, con un eficiente abastecimiento de luz y la suplementación de una fuente de carbono orgánico para producir bioquímicos finos como anticancerígenos, antibacterianos, antioxidantes, lectinas, compuestos antivirales y biocombustibles” dijeron. {mprestriction ids=»*»}

Referencia (abierto):
Milada Vítová (ed). Microalgae: From Physiology to Application. IntechOpen.
https://www.intechopen.com/books/microalgae-from-physiology-to-application {/mprestriction}

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