New technologies from the bioworld: selection of biopolymer-producing microalgae

Nuevas tecnologías del mundo biológico: selección de microalgas productoras de biopolímeros

Las microalgas se estudian por su potencial biotecnológico. El crecimiento de las microalgas tiene como objetivo la obtención de compuestos naturales. Debido a la gran cantidad de residuos poliméricos acumulados, una de las soluciones es el uso de polímeros biodegradables. El objetivo de este trabajo fue seleccionar microalgas productoras de biopolímeros y estudiar la fase de crecimiento celular en la que se produce la máxima producción. Se estudiaron las microalgas Cyanobium sp., Nostoc ellipsosporum, Spirulina sp. LEB 18 y Synechococcus nidulans. 

El crecimiento se llevó a cabo en fotobiorreactores cerrados de 2 L mantenidos en una cámara termostatizada a 30 °C con una iluminancia de 41,6 μmolfotones.m-2.s-1 y un fotoperiodo de luz/oscuridad de 12 h. Los biopolímeros se extrajeron a los 5, 10, 15, 20 y 25 d. Las microalgas que obtuvieron los rendimientos más elevados fueron Nostoc ellipsosporum y Spirulina sp. LEB 18 con rendimientos de biopolímeros brutos del 19,27 y 20,62% en 10 y 15 d, respectivamente, en la fase de máximo crecimiento celular.

INTRODUCCIÓN

Las cianobacterias fueron los primeros organismos fototróficos capaces de producir oxígeno. Son responsables de la conversión de la atmósfera terrestre de anóxica a óxica. Para la producción de biomasa con características específicas, la manipulación de las condiciones de cultivo es un factor clave.

Las cianobacterias se utilizan para diversos fines, como suplementos alimenticios para humanos y animales. Algunos cultivos se utilizan en el tratamiento de aguas residuales, en la fijación de dióxido de carbono y en la síntesis de biocompuestos. Se ha investigado la biomasa de Spirulina por su potencial hipocolesterolemiante, como fuente de biocombustibles y para la producción de biopolímeros. Varios géneros y especies de cianobacterias, como Dunaliella tertiolecta, Aulosira fertilissima, Nostoc muscorum, Spirulina subsalsa, Synechocystis sp., Spirulina platensis y Synechococcus sp., se utilizan para la producción de biopolímeros.

Las bacterias y las cianobacterias tienen la capacidad de producir polihidroxialcanoatos (PHAs), que son poliésteres biodegradables con uso potencial como materiales poliméricos. Los polímeros biodegradables son reemplazos alternativos para los polímeros petroquímicos.

Reducir el consumo de materiales plásticos es difícil debido a sus propiedades versátiles. Sin embargo, es posible reemplazar los polímeros petroquímicos con materiales alternativos que tengan propiedades poliméricas similares pero muestren una degradación rápida después de su eliminación. Los PHAs pueden cambiar positivamente el escenario del impacto climático global al reducir la cantidad de polímeros no biodegradables utilizados.​