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O segredo das microalgas: por que esses minúsculos organismos produzem metade do oxigênio da Terra?
Na Terra, há um tipo de organismos minúsculos que silenciosamente fornecem suporte importante para nossa sobrevivência. São as microalgas. Esses organismos microscópicos, invisíveis a olho nu, são principalmente fitoplânctons e vivem em uma variedade de sistemas de água doce e marinhos. Possuindo características de uma única célula, as microalgas podem viver sozinhas, ou em cadeias ou colônias. Dependendo da espécie, as microalgas variam em tamanho de alguns micrômetros a várias centenas de micrômetros. Ao contrário das plantas superiores, as microalgas não têm raízes, caules ou folhas, o que lhes permite adaptar-se a ambientes dominados por forças viscosas.
Microalgas são organismos fotossintéticos essenciais à vida na Terra; elas produzem cerca de metade de todo o oxigênio e usam o gás de efeito estufa dióxido de carbono para crescer fotoautotroficamente.
Microalgas e cianobactérias juntas formam o fitoplâncton, que domina a fotossíntese oceânica. Como base da cadeia alimentar, as microalgas, juntamente com as bactérias, fornecem energia para todos os níveis tróficos da biosfera. À medida que os ecossistemas mudam, as microalgas conseguem ajustar sua composição química para se adaptar às mudanças ambientais, o que lhes dá grande flexibilidade em como crescem e se reproduzem.
Composição química e aplicação de microalgas
A composição química das microalgas não é um fator fixo e é afetada por muitos fatores, incluindo diferenças nas espécies e nas condições de cultura. Algumas microalgas têm a capacidade de se adaptar às mudanças em seu ambiente e ajustar sua composição química adequadamente. Principalmente em um ambiente com deficiência de fósforo, eles são capazes de substituir glóbulos de fosfolipídios por lipídios livres de fosfato.
As microalgas podem acumular produtos desejados modificando fatores ambientais como temperatura, luz, pH, fornecimento de dióxido de carbono, sais e nutrientes, o que as torna um recurso viável.
Além disso, os sinais químicos secretados pelas microalgas têm influências importantes na seleção de presas, na defesa e nos comportamentos de fuga na biosfera. Esses sinais químicos desempenham um papel importante em estruturas ecológicas de larga escala, como a proliferação de algas. As microalgas também são uma fonte alimentar essencial para muitas espécies de aquicultura, especialmente bivalves que se alimentam por filtração.
Microalgas fotossintéticas e quimiossintéticas
Microrganismos fotossintéticos e quimiossintéticos podem formar uma relação simbiótica com o organismo hospedeiro e fornecer vitaminas e ácidos graxos poli-insaturados necessários para o crescimento. Como essas células crescem na água, elas podem adquirir água, dióxido de carbono e outros nutrientes com eficiência. Além disso, embora o óleo de peixe receba muita atenção por seus ácidos graxos ômega-3, os peixes não produzem esses ômega-3, mas os acumulam ao consumir microalgas.
As microalgas podem acumular quantidades consideráveis de proteína, dependendo da espécie e das condições de cultivo, e como podem ser cultivadas em terras não agrícolas, isso as torna uma fonte alternativa de proteína para alimentação humana ou animal.
Ao mesmo tempo, proteínas de microalgas também são usadas na indústria alimentícia como espessantes ou emulsificantes e estabilizadores de espuma para substituir proteínas derivadas de animais. Algumas microalgas também acumulam pigmentos, como clorofila, carotenoides e fotocianina, que podem ser extraídos e usados como corantes.
Cultivo de microalgas
Várias espécies de microalgas são produzidas em fazendas em cativeiro e usadas para uma variedade de propósitos comerciais, incluindo nutrição humana, como biocombustível, na aquicultura de outros organismos, na produção de produtos farmacêuticos e cosméticos e como biofertilizante. Entretanto, a baixa densidade celular é um grande gargalo na comercialização de produtos derivados de microalgas. Estudos têm demonstrado que o sucesso dos sistemas de cultivo de microalgas é influenciado por uma variedade de fatores, incluindo: a geometria e o tamanho do sistema de cultivo (chamado de reator fotossintético), a intensidade da luz, a concentração de dióxido de carbono na fase gasosa, os níveis de nutrientes (principalmente nitrogênio, fósforo, potássio) e método de mistura de culturas.
Com o avanço da ciência e da tecnologia, nossa pesquisa sobre microalgas tem se tornado cada vez mais aprofundada, e o valor potencial desses pequenos organismos está sendo gradualmente desenvolvido. No futuro, as microalgas podem desempenhar um papel importante no combate às mudanças climáticas globais e no aumento do suprimento de alimentos. Entretanto, será que reconhecemos e utilizamos totalmente o valor dessas microalgas?
