Las microalgas como plataformas para la producción de compuestos de interés industrial y farmacéutico: oportunidades y desafíos.

BELIGNI, MV

Encuentro; IX Encuentro Biólogos En Red; 2014

Las microalgas son organismos poco explorados con innumerables propiedades de interés biotecnológico. Pueden ser utilizadas en la producción de biocombustibles, ya sea biodiesel, biogasolina o bioetanol, entre otros o en la fabricación de productos de uso industrial y productos relacionados con la salud humana, incluidos suplementos nutricionales, cosméticos y fármacos. Esto es debido a que la amplia variedad de especies de microalgas producen naturalmente vitaminas, antioxidantes y nutrientes esenciales de gran valor para diversas industrias. Las microalgas poseen además una serie de ventajas que las posiciona como excelentes plataformas biotecnológicas: poseen ciclos de vida cortos, en el rango de horas o días, crecen con tan sólo luz solar y anhídrido carbónico (CO2) en medios de cultivo poco costosos, pueden ser cultivadas en residuos o pasivos ambientales y no requieren de grandes cantidades de fertilizantes ni de tierras cultivables para crecer. Además, el hecho de que se las cultiva en piletones o reactores cerrados permite un nivel de control de parámetros y de diseminación de especies que no puede lograrse con las plantas, lo cual cobra particular dimensión a la hora de utilizar organismos transgénicos. La producción exitosa de compuestos a partir de microalgas ya ha sido demostrada por varias empresas en todo el mundo, incluidas Cyanotech, Seambiotic, Earthrise y Solazyme Inc., cuyas importantes inversiones provenientes de capitales de riesgo, de empresas privadas y del sector gubernamental han permitido un progreso acelerado a la altura de las necesidades de los mercados de cosméticos, suplementos nutricionales y, especialmente, biocombustibles. En Argentina, existe el know-how para llevar a cabo dichos proyectos, pero no son comunes las inversiones que posibilitan a los investigadores competir con empresas internacionales. La responsable técnica y directora del proyecto presentado, la Dra. Verónica Beligni, posee una amplia experiencia en el cultivo y procesamiento de microalgas enfocado a la producción. Esto incluye más de 10 años de experiencia en laboratorios pioneros en la biotecnología de microalgas, tanto en el ámbito académico como privado, entre los cuales se puede mencionar el laboratorio del Dr. Mayfield, en el Scripps Research Institute (actualmente en UCSD), California, USA, las empresas Rincon Phramaceuticals Inc. y Sapphire Energy Inc. y contactos asiduos con Solazyme Inc., todas radicadas en California. En el ámbito local, lidera un grupo multi-disciplinario de Biotecnología de Microalgas en la Universidad Tecnológica Nacional (UTN), Unidad Académica Mar del Plata, destinado al desarrollo sustentable de productos biotecnológicos a base de microalgas. Parte del foco de dicho programa radica en la limitación de la energía consumida y en el reemplazo de insumos costosos, como medios de cultivo y CO2 puro, por pasivos ambientales, como emisiones industriales y barros cloacales. En una primera etapa, el proyecto se centró en la generación de biodiesel y los logros principales incluyen el cultivo masivo exitoso de microalgas en condiciones ambientales durante 3 años, utilizando tanto medios de cultivo convencional como pasivos ambientales de la región y el procesamiento exitoso de microalgas para la obtención de aceites para biodiesel. Recientemente, ante la necesidad de aprovechar la totalidad de la biomasa microalgal se ha comenzado un proyecto destinado a la obtención de productos de interés nutricional y cosmético a base de microalgas, entre ellos aceites especiales, anti-oxidantes e hidratos de carbono de uso industrial. Mediante ingeniería genética, es posible incluso generar productos no nativos de las microalgas, como proteínas y otros compuestos terapéuticos de uso médico. La versatilidad de estos microorganismos, junto a la variedad de tipos de cultivo, nos permite producir tanto commodities como productos de elevado valor agregado. Esto puede lograrse debido a que los cultivos pueden ser llevados a cabo en piletones abiertos o fotobioreactores cerrados, en condiciones fotoautotróficas, mixotróficas o heterotróficas, utilizando insumos residuales o drogas de alta pureza.