Desde hace más de 10,000 años, el ser humano empezó a cultivar plantas. La agricultura ha sido el motor de la prosperidad humana. Gracias a la agricultura la humanidad se pudo establecer de manera sedentaria y dio origen a la civilización como la conocemos hoy en día.

La ciencia ha ayudado grandemente al desarrollo de la agricultura, haciendo descubrimientos que se aplicaron a la resolución de ciertos problemas de esta. La aplicación de la ciencia a la agricultura logró el aumento de los rendimientos de los cultivos, se crearon nuevas variedades de plantas mediante selección y se mejoró el aprovechamiento de nutrientes por los cultivos.

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A estos y otros avances en la agricultura del siglo pasado se les denominó “revoluciones verdes”. Sin embargo, la población mundial sigue en aumento y el potencial para aumentar las superficies dedicadas al cultivo de alimentos es limitado.

La biotecnología puede ofrecernos una solución a esta y otras problemáticas, y actualmente se investiga lo que podría ser la siguiente revolución verde. Esto no se refiere únicamente al mejoramiento genético de plantas o cultivos ya existentes, sino también empleando especies de microorganismos que pueden producir productos de alto valor agregado como lo son las “microalgas”.

El término microalga engloba un grupo muy diverso de microorganismos fotosintéticos, procariotas y eucariotas que durante su metabolismo consumen dióxido de carbono y lo convierten en materia orgánica usando la energía solar, al igual que las plantas.

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¿En qué se parecen y diferencian las microalgas de las plantas?

Las microalgas carecen de raíces, estomas, hojas y organos reproductivos complejos pero al igual que las plantas contienen clorofila a como el pigmento fotosintético primario. Las algas no forman embriones, todas las células de sus estructuras reproductivas son potencialmente fértiles y las células estériles con funciones protectoras se encuentran ausentes. En contraste, las plantas exhiben un elevado nivel de diferenciación (por ejemplo: raíces, hojas, estomas y red vascular xilema/floema) además de otras características específicas.

Las microalgas poseen un gran potencial biotecnológico para la producción de compuestos alto valor agregado como polisacáridos, lípidos (ácidos grasos omega 3), proteínas, pigmentos carotenoides, vitaminas, esteroides, compuestos farmacéuticos, además de biocombustibles, hidrocarburos e hidrógeno.

Las mayores ventajas del cultivo de microalgas con respecto a las plantas superiores son las siguientes:

  1. Son capaces de usar la luz del sol de manera más eficiente que las plantas superiores. Haciéndolas más apropiadas para la producción de ciertos compuestos por medio del proceso fotosintético.
  2. Toda la biomasa se puede cosechar y utilizar, no quedando residuos que después deben de eliminarse para evitar plagas.
  3. Pueden ser inducidas para producir altas concentraciones de algunos compuestos de valor comercial, como son proteínas, carbohidratos, lípidos y pigmentos.
  4. Pueden utilizarse para asegurar el suministro de proteína en regiones de baja productividad agrícola debido a la poca disponibilidad de agua o suelos pobres en nutrientes.

El cultivo de microalgas

El cultivo a gran escala de microalgas comenzó a principios de los 60 en Japón con el cultivo de Chlorella, seguido en los 70 del establecimiento de cultivo y cosecha de Spirulina en el lago de Texcoco en México por la empresa, Sosa Texcoco S.

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A.

En 1977 Dai Nippon Ink and Chemicals Inc. establecieron una planta de producción comercial de Spirulina en Tailandia y para 1980 había 46 plantas de gran escala en Asia que producían más de 1,000 Kg de microalgas por mes, principalmente Chlorella y en 1996 cerca de 2,000 toneladas de esta fueron comercializadas únicamente en Japón.

La producción comercial de Dunaliella salina como fuente de β-caroteno se convirtió en la tercera microalga de explotación industrial cuando Western Biotechnology Ltd. and Betatene Ltd. instaló plantas de producción en Australia, en 1986. A estas les siguieron la instalación de otras plantas de producción comercial en Israel y en los EUA.

Actualmente se investiga la producción de microalgas en contenedores que se llaman fotobiorreactores, los cuales ayudarán a cultivar otras variedades de microalgas y aumentar los tipos de compuestos producidos con un mayor rendimiento.

Posiblemente este nuevo tipo de agricultura se convierta en la siguiente revolución verde que necesita la humanidad para producir los alimentos y bienes que necesitará la población creciente. Vivir de una manera sustentable en un mundo con recursos finitos requerirá cada vez más del conocimiento y aplicación de la ciencia. #Biotecnologia #Investigación Científica