El cultivo de microalgas está ganando popularidad debido a su alto contenido nutricional y su capacidad para promover una dieta saludable. Además, estas microalgas se utilizan en múltiples industrias, como alimentos, piensos, farmacéutica, cosmética, bioplásticos y biocombustibles. Una de las más destacadas en este campo es Haematococcus pluvialis, conocida por ser la fuente más rica de astaxantina natural y base de la Astaxantina Sevens.
El cultivo de H. pluvialis implica dos etapas principales:
- Etapa verde: Durante esta fase, las microalgas se centran en la división celular bajo condiciones óptimas de temperatura (25–30 °C), pH adecuado y disponibilidad de nutrientes. La intensidad de luz ideal es inferior a 150 µmoL photons m−2 s−1. Los medios de cultivo más utilizados incluyen KM1, BBM, Z8, BG-11 y OHM.
- Etapa roja: Aquí es donde se acumula la astaxantina, un proceso desencadenado por factores de estrés como la deficiencia de nitrógeno, alta intensidad lumínica, temperaturas elevadas o la presencia de metales.
Modos de Cultivo de Microalgas
El método de cultivo varía según los objetivos y los recursos disponibles:
-
Fotoautotrófico:
Las microalgas utilizan la luz como fuente de energía y compuestos inorgánicos como fuente de carbono. -
Fotoheterotrófico:
Emplean carbono orgánico y opcionalmente luz como fuente de energía. -
Heterotrófico:
Utilizan fuentes orgánicas tanto para la energía como para el carbono. -
Mixotrófico:
Combinan fuentes de carbono y energía orgánicas e inorgánicas.
Cultivo a Escala Industrial
Aunque existen modelos de cultivo a nivel de laboratorio para H. pluvialis, la producción a escala industrial presenta desafíos significativos, como la contaminación microbiana y los altos costos de extracción de astaxantina en comparación con su síntesis química.
Prácticas Sostenibles de Cultivo
Para superar estos retos, se están desarrollando métodos sostenibles y rentables, entre ellos:
- Uso de aguas residuales: Cultivar H. pluvialis en aguas residuales tratadas no solo reduce costos, sino que también remedia el agua eliminando nitratos, fosfatos y otros contaminantes. Por ejemplo, el cultivo en aguas residuales porcinas o de patata pretratadas ha mostrado un aumento significativo en la acumulación de astaxantina.
- Celdas de combustible microbianas fotosintéticas: Este método utiliza H. pluvialis como cátodo para generar bioelectricidad, oxígeno y biomasa mientras remedia aguas residuales.
- Cultivo en burbujas: Se emplean envolturas plásticas recicladas para crear un ambiente controlado, minimizando la pérdida de agua y los riesgos de contaminación.
Ventajas del Cultivo de Microalgas
-
Sostenibilidad:
Las microalgas tienen una tasa de secuestro de carbono más alta, un menor consumo de agua y eliminan la necesidad de pesticidas, siendo más amigables con el medio ambiente que las prácticas agrícolas tradicionales. -
Aprovechamiento total:
Toda la biomasa de las microalgas es utilizable, lo que reduce la producción de residuos. -
Fotobiorreactores cerrados:
Estos sistemas reducen el riesgo de infección, minimizan la contaminación y permiten la producción escalable en espacios reducidos.
Desafíos y Perspectivas Futuras
A pesar de sus ventajas, el cultivo de microalgas enfrenta desafíos:
-
Contaminación en estanques abiertos:
Es susceptible a invasiones de microalgas de crecimiento más rápido. -
Factores ambientales:
Los sistemas al aire libre dependen de las condiciones climáticas, lo que limita las áreas aptas para una producción estable. -
Mantenimiento técnico:
Los sistemas cerrados requieren experiencia para mantener el intercambio de gases, la limpieza y la estabilidad del cultivo.
A medida que avanzan las investigaciones y se optimizan las técnicas de cultivo, el potencial de las microalgas sigue creciendo. La producción sostenible de Haematococcus pluvialis y su astaxantina natural es un ejemplo claro de cómo la biotecnología puede contribuir a un futuro más saludable y sostenible.
El cultivo de microalgas no solo ofrece beneficios nutricionales y económicos, sino que también representa una solución innovadora para abordar problemas ambientales. Con esfuerzos continuos en investigación y desarrollo, Haematococcus pluvialis y otras microalgas podrían desempeñar un papel clave en la transformación hacia un mundo más sostenible y saludable. En Sevens, nos comprometemos a maximizar el potencial de estas tecnologías para ofrecerte productos que cuidan de ti y del planeta.