Microalgas: Qué son y cómo cultivarlas y utilizarlas

Última actualización : 02/02/2023

Las algas se presentan en muchas formas y tamaños diferentes – pero mientras que la mayoría de nosotros solo reconoceríamos unas pocas especies, muchas más se están convirtiendo en organismos cada vez más importantes para nuestro futuro. En especial, las microalgas tienen un enorme potencial para que se incluyan con mucha más frecuencia en nuestros platos como parte de una dieta saludable y sostenible. Este artículo describe qué son las microalgas, presenta algunas especies comestibles de microalgas y explica por qué podríamos estar interesados en comerlas en mayor cantidad.

¿Qué son las microalgas y qué tipos son los más comunes?

Las especies de algas se dividen en dos categorías: Macroalgas, como las algas marinas, y microalgas.

Las microalgas se forman generalmente de una sola célula, o un número pequeño de células juntas en una estructura muy simple que puede crecer rápidamente y multiplicarse en una biomasa grande rica en nutrientes.

Puede que hayas oído hablar de Chlorella y Spirulina. Ambas son especies de microalgas. Estas especies de color verde azulado se encuentran entre las formas más antiguas de vida en el planeta. Chlorella es nativa de Taiwán y Japón, mientras que Spirulina se encuentra en África y Asia.

Ambas no solo son seguras para comer, sino que también están asociadas a numerosos beneficios para la salud.

Aparte de Chlorella y Spirulina, hay más de cincuenta mil tipos diferentes de especies de microalgas.1 Todas ellos son abundantes en la naturaleza, y se encuentran tanto en agua dulce como en agua salada, ya sea en lagos, ríos o mares. Pueden crecer en muy diversos ambientes, y tolerar una amplia gama de temperaturas y condiciones, desde el salado Mar Muerto² hasta el Ártico y el Antártico.³

¿Podrían las microalgas ser una parte común de las dietas saludables?

Las macroalgas ya se comen comúnmente en muchas partes del mundo. Por ejemplo, las algas han sido un ingrediente básico durante miles de años en la cocina asiática, especialmente en Japón, Corea y China. Están repletas de nutrientes, y el consumo regular se ha relacionado con la salud del corazón⁴ la salud intestinal⁵ y los sistemas inmunológicos sanos.⁶ 

Una de las algas más populares es el nori, que se utiliza en el sushi. El nori, es también una fuente rica en yodo, que es un nutriente clave en la producción de nuestras hormonas tiroideas que afectan a nuestro metabolismo general. Sin embargo, ciertas especies de macroalgas, como el kelps, que es una de las especies más grandes de algas,⁷ puede contener altos niveles de este nutriente. Las cantidades excesivas de yodo pueden aumentar el riesgo de efectos negativos para la salud asociados con nuestra tiroides.

Las microalgas, como alimento, pueden estar menos extendidas, pero las que se han considerado seguras para comer se están convirtiendo en fuertes contendientes en la carrera por encontrar alternativas de proteínas sostenibles y nutritivas para alimentar a nuestra creciente población mundial. Son una alternativa más ecológica a las proteínas animales, ya que requieren mucho menos tierra y agua dulce para producirlas que la proteína animal.⁸ También son una rica fuente de vitaminas A, B, C y B12. Las microalgas también contienen yodo, pero en menor cantidad que las macroalgas.⁹

Algunas especies pueden dar a los alimentos populares un aumento de proteínas, como  la Spirulina, que se puede agregar a la masa de pan¹⁰ y a las cremas vegetales, como se muestra aquí en el proyecto ProFuture.¹¹ 

Además de ofrecer fuentes sostenibles de proteínas¹²  y fibra, las microalgas también son una fuente de grasas saludables, incluidos los ácidos grasos omega-3 y omega-6. Las familias Omega 3 y 6 son ácidos grasos esenciales, lo que significa que el cuerpo humano no puede producirlos por sí solo. Por lo tanto, nuestra toma tiene que venir a través de lo que comemos. El pescado puede ser una fuente de ácidos grasos esenciales, sin embargo, debido a su costo creciente y a las crecientes preocupaciones sobre su sostenibilidad, las microalgas se consideran una fuente alternativa potencial para satisfacer estos requisitos nutricionales.

¿Cómo podemos aumentar el consumo de microalgas en Europa?

De hecho, en la actualidad sólo hay 10 especies de microalgas autorizadas para el consumo de alimentos en Europa.¹³ En Europa, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria debe evaluar la seguridad de cualquier alimento nuevo antes de que pueda producirse o venderse a las personas, y este es un proceso largo y costoso.

Para la mayoría de los europeos, las microalgas siguen siendo un alimento inusual. Añadir microalgas a los alimentos conocidos y estudiar cómo se sienten los consumidores sobre ellos son pasos cruciales para asegurar que los nuevos productos puedan entrar en nuestros mercados.

¿Para qué más se pueden utilizar las microalgas?

Con los combustibles fósiles contribuyendo a un rápido deterioro de los hábitats naturales, el calentamiento global y los problemas de salud en todo el mundo, hay una creciente demanda de fuentes de energía renovables.

Las microalgas se utilizan cada vez más como un tipo adicional de biocombustible, una alternativa renovable y sostenible al combustible fósil a la que puede accederse localmente.¹⁴

Las microalgas pueden convertir eficientemente la energía solar en biomasa, y son excelentes para capturar dióxido de carbono de la atmósfera¹⁵ para ayudar a reducir las emisiones de carbono. Y como la gran mayoría de las especies no son comestibles, el uso de microalgas para producir biocombustibles no resta nada a la cadena alimentaria humana o animal.

Las microalgas también tienen aplicaciones más allá de la alimentación y la energía, incluyendo cosméticos, productos farmacéuticos y biofertilizantes entre estas otras aplicaciones.

¿Cómo crecen las microalgas?

Las microalgas son muy adaptables y pueden cultivarse en muy diversos ambientes. Mientras que algunas especies pueden crecer en Islandia, otras prosperan en un clima desértico. Pueden crecer en grandes biomasas ricas en nutrientes que ayudan a mantener otras vidas a su alrededor. De hecho, proporcionan el 75 % del suministro mundial de oxígeno.¹⁶

Las microalgas son generalmente muy buenas para convertir dióxido de carbono, nutrientes y agua en proteínas, grasas y carbohidratos a través de la fotosíntesis. Y pueden reproducirse rápidamente; no tienen tallos, raíces u hojas –que requieren mucha energía para producirlos– de modo que pueden utilizar el dióxido de carbono y los nutrientes de manera más eficiente que las plantas terrestres.¹⁷

Dado que las microalgas crecen más rápido que los cultivos y el ganado, pueden producir más proteínas utilizando menos tiempo y recursos, y utilizan menos terreno. Las microalgas pueden producir entre 4 y 15 toneladas de proteínas por hectárea y año, en comparación con las 0,6 y 1,2 de la soja.¹⁸

Esto las convierte en muy buenas candidatas para la agricultura industrial.

¿Cómo se pueden cultivar microalgas?

El cultivo industrial de microalgas para producir biocombustibles y bioproductos¹⁹ ha estado creciendo drásticamente en los últimos años, y se ha hecho de muchas maneras diferentes, ya que las diferentes algas requieren condiciones diferentes. Mientras que Spirulina y Chlorella requieren agua dulce, la especie de microalgas Tetraselmis²⁰ sólo puede crecer en agua salada.

Un método consiste en el uso de un biofotorreactor. Durante este proceso, las células de las especies de microalgas se cultivan en pequeños globos de vidrio que contienen agua y nutrientes que les permiten reproducirse y también son alimentadas con dióxido de carbono y luz.

Las células se transfieren al aire libre y se exponen a la luz solar, y luego a un biofotorreactor tubular, donde reciben más luz solar y nutrientes antes de ser recolectadas.

La producción de microalgas está todavía en sus primeras etapas. La ampliación del proceso hasta un punto en el que pueda satisfacer la demanda de alimentos conlleva varios retos.²¹ Por ejemplo, su producción requiere muchos recursos, incluido el enorme coste de automatizar el proceso para hacerlo más eficiente.

La buena noticia es que numerosos gobiernos y empresas están tratando de reducir los costos de operación para ayudar a que la producción de microalgas sea comercialmente viable.²²

Conclusión

Las microalgas están ayudando a responder a algunos de los problemas más apremiantes del mundo moderno, como alimentar a una población en aumento y encontrar alternativas sostenibles a los combustibles fósiles. Y tiene el potencial de ayudar en otros muchos más, dada la investigación, el interés y la inversión adicionales.

Si bien estos problemas más grandes y complejos pueden estar a un mundo de distancia para la mayoría de nosotros, hay muchas maneras de introducir también las algas en nuestras propias vidas; ya sea con el pan mejorado de Spirulina, o con una ración abundante de sushi.

Este artículo fue elaborado en colaboración con ProFuture. ProFuture ha recibido financiación del programa de investigación e innovación de la Unión Europea, Horizonte 2020, en virtud del acuerdo de subvención núm. 862980.

References

1. Elisabeth, B., Rayen, F., & Behnam, T. (2021). Microalgae culture quality indicators: a review. Critical Reviews in Biotechnology, 41(4), 457-473.
2. Oren, A., Ionescu, D., Hindiyeh, M., & Malkawi, H. (2008). Microalgae and cyanobacteria of the Dead Sea and its surrounding springs. Israel Journal of Plant Sciences, 56(1-2), 1-13.
3. Mock, T., & Thomas, D. N. (2008). Microalgae in polar regions: linking functional genomics and physiology with environmental conditions. In Psychrophiles: from biodiversity to biotechnology (pp. 285-312). Springer, Berlin, Heidelberg.
4. Fitzgerald, C., Gallagher, E., Tasdemir, D., & Hayes, M. (2011). Heart health peptides from macroalgae and their potential use in functional foods. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59(13), 6829-6836.
5. Chen, L., Xu, W., Chen, D., Chen, G., Liu, J., Zeng, X., ... & Zhu, H. (2018). Digestibility of sulfated polysaccharide from the brown seaweed Ascophyllum nodosum and its effect on the human gut microbiota in vitro. International Journal of Biological Macr
6. Fazekas, T., Eickhoff, P., Pruckner, N., Vollnhofer, G., Fischmeister, G., Diakos, C., ... & Lion, T. (2012). Lessons learned from a double-blind randomised placebo-controlled study with a iota-carrageenan nasal spray as medical device in children with acu
7. Peter P.A. Smyth (2021) Iodine, Seaweed, and the Thyroid. European Thyroid Journal, 10(2): 101–108
8. Martín P. Caporgno, Alexander Mathys (2018), Trends in Microalgae Incorporation Into Innovative Food Products With Potential Health Benefits, Frontiers in Nutrition, 5: 58.
9. Inger Aakre, Dina Doblaug Solli, Maria Wik Markhus, Hanne K. Mæhre, Lisbeth Dahl, Sigrun Henjum, Jan Alexander, Patrick-Andre Korneliussen, Lise Madsen, and Marian Kjellevold (2021), Commercially available kelp and seaweed products – valuable iodine sourc
10. ProFuture. (2020). Bread with a marine twist – using Spirulina to enrich bakery products.
11. ProFuture. (2021). More foods going green at IRTA – adding microalgae to vegetable creams, crackers & grissini.
12. Andrade, L. M., Andrade, C. J., Dias, M., Nascimento, C., & Mendes, M. A. (2018). Chlorella and spirulina microalgae as sources of functional foods. Nutraceuticals, and Food Supplements, 6(1), 45-58.
13. Pierre, Guillaume, et al. "What is in store for EPS microalgae in the next decade?." Molecules 24.23 (2019): 4296.
14. Khan, M. I., Shin, J. H., & Kim, J. D. (2018). The promising future of microalgae: current status, challenges, and optimization of a sustainable and renewable industry for biofuels, feed, and other products. Microbial cell factories, 17(1), 1-21.
15. Sayre, R. (2010). Microalgae: the potential for carbon capture. Bioscience, 60(9), 722-727.
16. ProFuture. (2019). Website About section.
17. Microalgae is nature’s ‘green gold’: our pioneering project to feed the world more sustainably, (2022), Carole Anne Llewellyn
18. Koyande, A. K., Chew, K. W., Rambabu, K., Tao, Y., Chu, D. T., & Show, P. L. (2019). Microalgae: A potential alternative to health supplementation for humans. Food Science and Human Wellness, 8(1), 16-24.
19. Khan, M. I., Shin, J. H., & Kim, J. D. (2018). The promising future of microalgae: current status, challenges, and optimization of a sustainable and renewable industry for biofuels, feed, and other products. Microbial cell factories, 17(1), 1-21.
20. ProFuture. (2020). Behind the scenes of microalgae production.
21. Hannon, M., Gimpel, J., Tran, M., Rasala, B., & Mayfield, S. (2010). Biofuels from algae: challenges and potential. Biofuels, 1(5), 763-784.
22. Qari, H., Rehan, M., & Nizami, A. S. (2017). Key issues in microalgae biofuels: a short review. Energy Procedia, 142, 898-903.