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El secreto de las microalgas: ¿por qué estos diminutos organismos producen la mitad del oxígeno de la Tierra?
En la Tierra, hay una pequeña criatura que silenciosamente brinda un importante apoyo para nuestra supervivencia. Son las microalgas. Estos microorganismos invisibles son principalmente fitoplancton y viven en varios sistemas en agua dulce y océanos. Al poseer las características de células individuales, las microalgas viven solas o pueden existir en cadenas o grupos. Las microalgas varían en tamaño desde unas pocas micras hasta cientos de micras, según la especie. A diferencia de las plantas superiores, las microalgas no tienen raíces, tallos ni hojas, lo que las hace adaptadas a ambientes dominados por fuerzas viscosas.
Las microalgas realizan la fotosíntesis y son vitales para la vida en la Tierra; producen aproximadamente la mitad de todo el oxígeno y utilizan el dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, para crecer de forma fotoautótrofa.
Las microalgas y las bacterias azul-verdes juntas forman el fitoplancton, que domina la fotosíntesis del océano. Como base de la cadena alimentaria, las microalgas, junto con las bacterias, proporcionan energía para todos los niveles tróficos de la biosfera. A medida que los ecosistemas cambian, las microalgas pueden ajustar su composición química y adaptarse a los cambios ambientales, lo que les otorga una gran flexibilidad para crecer y reproducirse.
Composición química y aplicaciones de las microalgas
La composición química de las microalgas no es un factor fijo y se ve afectada por muchos factores, incluidas las diferencias en las especies y las condiciones de cultivo. Ciertas microalgas tienen la capacidad de adaptarse a los cambios ambientales y ajustar su composición química según los cambios ambientales. Especialmente en entornos con deficiencia de fósforo, son capaces de sustituir los glóbulos de fosfolípidos por lípidos libres de fosfolípidos.
Las microalgas pueden acumular productos necesarios cambiando factores ambientales como la temperatura, la luz, el pH, el suministro de dióxido de carbono, las sales y los nutrientes, lo que las convierte en un recurso explotable.
Además, las señales químicas secretadas por las microalgas tienen un impacto importante en los comportamientos de selección, defensa y escape de los depredadores de la biosfera. Estas señales químicas desempeñan un papel importante en estructuras ecológicas a gran escala, como la proliferación de algas. Las microalgas también son una fuente de alimento esencial para muchas especies de acuicultura, especialmente los bivalvos filtrantes.
Síntesis fotosintética y química de microalgas
Los microorganismos fotosintéticos y sintetizados químicamente pueden formar una relación simbiótica con el organismo huésped y proporcionarle las vitaminas y ácidos grasos poliinsaturados necesarios para el crecimiento. Debido a que estas células crecen en el agua, pueden acceder de manera eficiente al agua, al dióxido de carbono y a otros nutrientes. Además, si bien el aceite de pescado recibe mucha atención por sus ácidos grasos Omega-3, el pescado en realidad no produce estos Omega-3, sino que los acumula al consumir microalgas.
Las microalgas pueden acumular cantidades considerables de proteína dependiendo de la especie y las condiciones de cultivo, y debido a que pueden cultivarse fuera de las tierras de cultivo, esto las convierte en una fuente de proteína alternativa para la alimentación humana o animal.
Al mismo tiempo, las proteínas de microalgas también se utilizan en la industria alimentaria como espesantes o emulsionantes y estabilizadores de espuma para sustituir las proteínas de origen animal. Algunas microalgas también pueden acumular pigmentos, como clorofila, carotenoides y proteínas fotocian, que pueden extraerse y utilizarse como colorantes.
Cultivo de microalgas
Varias especies de microalgas se producen en granjas artificiales y se utilizan para diversos fines comerciales, incluida la nutrición humana, como biocombustibles, la acuicultura de otros organismos, la producción de productos farmacéuticos y cosméticos, y como biofertilizantes. Sin embargo, la baja densidad celular es un obstáculo importante en la comercialización de productos derivados de microalgas. Las investigaciones muestran que el éxito de un sistema de cultivo de microalgas se ve afectado por una variedad de factores, que incluyen: la geometría y el tamaño del sistema de cultivo (llamado reactor fotosintético), la intensidad de la luz, la concentración de dióxido de carbono en la fase gaseosa, los niveles de nutrientes (principalmente nitrógeno, fósforo, potasio) y una mezcla de cultivos.
Con el avance de la ciencia y la tecnología, nuestra investigación sobre microalgas se ha profundizado gradualmente y el valor potencial de estos pequeños organismos se está desarrollando gradualmente. En el futuro, las microalgas tienen el potencial de desempeñar un papel importante en la lucha contra el cambio climático global y el aumento del suministro de alimentos. Sin embargo, ¿hemos comprendido y explotado plenamente el valor de estas microalgas?
