Nga spirulina tek biokarburantët, mikroalgat janë një kuti surprizash

Mikroalgat janë mikroorganizma që përmbajnë klorofil dhe pigmentë të tjerë dhe shndërrojnë energjinë e dritës në energji kimike, përmes fotosintezës së ngjashme me atë të bimëve. Ky proces përfshin prodhimin e oksigjenit dhe kapjen e dioksidit të karbonit, gjë që reflekton rëndësinë e tyre mjedisore.

Kjo përkufizim përfshin një lloj të veçantë bakterish, ato kianobakteriet, përveç një shumëllojshmëri të madhe mikroorganizmash fotosintetikë eukarionë –qeliza që karakterizohen nga një bërthamë qelizore e përcaktuar, e mbuluar nga një mbështjellje bërthamore me dy membrana–.

Mikroalgat shfrytëzojnë në mënyrë shumë efikase energjinë diellore për të gjeneruar materie organike. Shumë prej tyre rriten më shpejt se bimët tokësore, me rendimente më të mëdha biomase. Këto kultura nuk konkurrojnë me bujqësinë tradicionale dhe mund të përdorin ujë mbeturinash, të kripur ose deti, përveç ujit të pijshëm.

Mund të veprohet lehtësisht mbi përbërjen e tyre biokimike, duke ndryshuar kushtet e kultivimit, me qëllim që të arrihen rendimente të larta në disa përbërës me interes tregtar. Kështu, ato veprojnë si fabrika të vogla mikrobiologjike të gjelbra.

Ushqim për njerëzit dhe kafshët

Gjatë shekujve, në disa pjesë të botës, janë përdorur si ushqim njerëzor disa mikroalga të prodhuara me një teknologji primitive. Aztekët tashmë përgatisnin disa biskota që i quanin tecuitlatt, me specien Spirulina maxima (në aktualitet Arthrospira maxima). Banorët vendas të Çadit ende përdorin të njëjtën mikroalge në një përgatitje të ngjashme që e quajnë dihé.

A espirulina konsumohet si shtesë ushqimore, me përmbajtje të lartë proteine me cilësi të lartë. Lloje të tjera, si ato të gjinisë Chlorella, gjithashtu konsumohen si shtesë ushqimore-nutritional.

Mikroalgjet përbëjnë lidhjen e parë të zinxhirit trofik të sistemeve ujore. Prandaj, në akvakulturë, ato janë një përbërës thelbësor i dietave të shumë kafshëve deti: moluskët bivalvë (vjetra, kajk, mussels, vëllai, etj.) dhe larvat e krustaceve dhe disa llojeve të peshqve dhe zooplanctonit. Ky i fundit shërben si ushqim për shumë peshq dhe krustace në ujë të ëmbël ose detar. Gjithashtu, biomasa mikroalgale përdoret në ushqimet e kafshëve të fermës.

Burimi i produkteve me interes ekonomik

Aplikimet e përmendura kontribuuan në zhvillimin e teknikave të kultivimit masiv. Në të njëjtën kohë, u shfaq potenciali i tyre për të prodhuar shumëllojshmëri substancash me vlerë të lartë ekonomike.

Disa specieve mikroalga prodhojnë exopolisakaride – makromolekula jashtëqelizore që sekretohet në mikroorganizma si kapsula të forta të lidhura ose shtresa mukozë të pakëta – si një strategji për mbijetesën e tyre në kushte mjedisore të pafavorshme. Porphyridium cruentum, një mikroalge e kuqe, është prodhuesi kryesor i këtij lloji të përbërësve.

Këto polisakaride përdoren si agjentë emulsifikues, stabilizues ose trashës në industrinë ushqimore, tekstile, të bojërave, letërsi, kozmetikë dhe farmaceutikë. Kompani si Solazyme, Unilever, Soliance ose L’Oreal përdorin polisakaride me origjinë mikroalgal në disa prej produkteve të tyre.

Përfitimet për shëndetin nga acidet yndyrore poliinsaturuara, të quajtura kolokialisht omega-3, janë të njohura mirë. Peshku është burimi kryesor i këtyre acideve yndyrore, të cilat vijnë gjithashtu nga mikroalgot.

Shumë specie janë të pasura me acide yndyrore mono- dhe poliinsaturuara, veçanërisht me zinxhir të gjatë (si EPA dhe DHA). Shumë prej tyre përfshihen në ushqime të pasura, suplemente dietetike, produkte për ushqimin e kafshëve, farmaci ose kujdes personal, qumësht maternizues dhe përgatitje të tjera për ushqyerjen e fëmijëve ose klinikë.

Ngjyrues me shumë aplikime

Përveç klorofileve, mikroalgat mund të grumbullojnë ngjyra të tjera në përqendrime të konsiderueshme, të përshtatshme për shfrytëzimin tregtar. Më të rëndësishmet janë ficobiliproteinat (ficocianina dhe ficoeritrina) dhe disa karotenoide, të cilat gjithashtu kanë aktivitet antioksidant. Ficobilinat e prodhuara nga Arthrospira dhe Porphyridium përdoren si ngjyrosës në industrinë ushqimore, në kozmetikë dhe si markues fluoreshentë në reagentët kimikë.

Nga ana tjetër, luteina është një karotenoid që përdoret si ngjyrosës në industrinë ushqimore (E-161b) dhe në industrinë e pulave për të dhënë ngjyrë mishit dhe vezëve.

Në Spanjë është kultivuar me sukses Muriellopsis sp si specie prodhuese e luteinës dhe Dunaliella salina për prodhimin e beta-karotenit, i cili përdoret si ngjyrosës në ushqim (E-160a) dhe si paraardhës i vitaminës A. Biomasat e pasura me këtë përbërës konsumohen si ushqim funksional.

Ngjyra karakteristike e salmonit, flamingove ose krustaceve i detyrohet një pigmenti tjetër: astaxantinës. Me një aftësi antioksiduese dhjetë herë më të madhe se të tjerët karotenoidet, ajo prodhohet në sasi të mëdha nga mikroalga Haematococcus pluvialis. Kjo astaxantinë mikroalgal përdoret si shtesë ushqimore dhe si ngjyrosës ushqimor (E-161j).

Madje, ekziston në treg një çokollatë të pasur me astaxantin nga burime mikroalga, e cila i atribuohet vetive kundër plakjes, bazuar në studimet e kryera në Universitetin e Kembrixhit.

Gjithashtu, disa mikroalga përmbajnë substanca antimikrobike, antivirale, antitumorale ose anti-inflamatore. Ndër përbërësit e tjerë të interesit janë enzimat, inhibitorët enzimatikë, promovuesit e rritjes, vitaminat ose filtrat diellorë, të cilat tashmë po përdoren në industrinë farmaceutike dhe kozmetike.

Për më tepër, përdoren ekstrakte të mikroalgae si biopesticide dhe bioferilizues. Në Spanjë, kompania AlgaEnergy prodhon dhe tregton këtë lloj produktesh.

Një rast i veçantë është përdorimi i mikroalgae nga grupi i dinoflagelatëve si burim i neurotoxinës saxitoxina. Është një substancë paralizuese, e cila përveçse mund të përdoret si anestezik, është për herë të parë një përbërës natyral me origjinë detare i shpallur si armë kimike.

Biokarburantët që vijnë nga uji

Biokarburantët e gjeneratës së tretë (biodizeli dhe bioetanoli) bazohen në përdorimin e kulturave të mikroalgae superprodhuese të yndyrnave ose karbohidrateve. Janë më efikasë se kulturat bujqësore tradicionale, nuk zënë tokë bujqësore, nuk ndotin ujërat dhe nuk konkurrojnë me ushqimet. Edhe pse janë ende në fazat e para, disa kompani energjetike spanjolle po investojnë në këtë teknologji.

Mikroalga rekombinante

Në aplikimet terapeutike, kërkimin shkencor dhe prodhimin industrial, proteinat rekombinante kanë një rol të rëndësishëm në zhvillimin e vaksinave, terapive kundër kancerit dhe sëmundjeve infektive, dhe si mjete për të kuptuar ndërveprimet ndërmjet proteinave.

Një alternativë me kosto të ulët për sistemet tradicionale të prodhimit të këtyre proteinave rekombinante mund të jenë sistemet bazuar në mikroalga.

Për shembull, Chlamydomonas reinhardtii, një mikroalge jeshile e ujit të ëmbël, është organizmi-model molekular, me disa dekada studimesh. Transformimi i saj gjenetik lejon prodhimin e lipideve, karotenoidëve, proteinave për vaksina njerëzore dhe shtazore dhe antikorpeve.

Në fund të fundit, mikroalget, të cilat janë përdorur që nga antikiteti si ushqim, mund të konsiderohen aktualisht si mikrofaktorira të gjelbra për prodhimin e shumë produkteve me interes ekonomik, brenda një sistemi të ekonomisë qarku.