Le microalghe rappresentano una preziosa risorsa rinnovabile, ma sono ancora poco conosciute. Questi microrganismi fotosintetici, come la spirulina o clorellasono utilizzati principalmente per l’alimentazione umana e animale. Tuttavia, il loro potenziale va ben oltre, con applicazioni nella salute, nella cosmesi, nella chimica fine e nella produzione di biomateriali. Gli elevati costi di produzione ne frenano lo sviluppo. Inoltre, la loro qualità, in particolare la composizione e la purezzavaria a seconda del modo in cui vengono prodotti. Questa deve essere scelta in base alle molecole di interesse ricercate per lo sviluppo delle microalghe.
Eccezionali capacità di fissazione del carbonio
Come le piante le microalghe prodotte dalla fotosintesi fissano la CO2. Possono inoltre sfruttare diverse fonti di carbonio organico, consentendo di produrre molecole di interesse come acidi grassi polinsaturi, carotenoidi (antiossidanti) e fitosteroli (agenti anti-invecchiamento).
Le clorelle sono ricche di proteine, vitamine e minerali, e si distinguono per la loro capacità di produrre omega-6 (LA) e omega-3 (ALA). Questi acidi grassi polinsaturi sono essenziali per la salute umana. Le quantità e le proporzioni relative dipendono dalle modalità di coltivazione delle microalghe.
Vari metodi di coltivazione per applicazioni specifiche
Le microalghe possono essere coltivate con tre processi industriali:
- Fotoautotrofia: utilizzando luce e CO2, questo metodo favorisce la produzione di acidi grassi insaturi e rapporti equilibrati tra omega-6 e omega-3. Tuttavia, non è molto produttivo ed è quindi costoso.
- Mixotrofia: combinando luce, CO2 e fonti di carbonio organico, questo metodo aumenta la crescita e produce rapporti intermedi di acidi grassi accettabili per l’integrazione umana, ma richiede risorse aggiuntive.
- Eterotrofia: in assenza di luce, le microalghe si nutrono esclusivamente di carbonio organico, producendo una biomassa dieci volte superiore. I lipidi ottenuti sono meno adatti al consumo umano, ma sono utili per applicazioni industriali come biocarburanti e biomateriali. Questo metodo di coltivazione delle microalghe, noto come “fermentazione”, è il più redditizio.
Ottimizzazione e sfide ambientali
Il controllo delle condizioni di coltivazione (carbonio, azoto, temperatura) è fondamentale per controllare la qualità e la quantità di lipidi prodotti. Ad esempio, un eccesso di carbonio e una carenza di azoto favoriscono l’accumulo di lipidi a scapito della moltiplicazione cellulare. Il riscaldamento globale potrebbe anche alterare i profili degli acidi grassi delle microalghe, con un impatto sulla catena alimentare.
Verso un uso sostenibile delle microalghe
Lo sviluppo dell’industria dipende da una migliore comprensione delle interazioni tra i ceppi di microalghe e il loro ambiente. Una produzione razionale e mirata, che tenga conto degli impatti economici e ambientali, massimizzerà il valore delle microalghe in diversi settori. Se adeguatamente sfruttate, le microalghe potrebbero diventare una leva fondamentale per affrontare le sfide alimentari, energetiche e ambientali di domani.
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