A medida que aumenta la demanda de alimentos ricos en proteínas con el crecimiento demográfico y la mayor conciencia sobre la nutrición y la salud, las fuentes tradicionales de proteínas de origen animal y vegetal que requieren tierra cultivable o agua dulce ejercen una presión significativa sobre la tierra y los recursos. Por lo tanto, existe una gran necesidad de fuentes de proteínas nuevas y más sostenibles.
El grupo de investigación de Biotecnología Marina de NORCE lleva varios años trabajando en el desarrollo y ampliación de microalgas fotosintéticas como materia prima sostenible para alimentos, piensos y otros productos. Las microalgas son un tipo de pequeñas "células vegetales" que se encuentran en agua salada y dulce y son una fuente prometedora de proteínas por varias razones:
La producción de insectos es otra nueva fuente de proteínas que se está explorando actualmente en Europa y Noruega. Como todo tipo de producción, una fábrica de insectos también generará residuos, como excrementos de insectos. En términos técnicos, esto se llama excremento, una mezcla de heces, piel y esqueletos de insectos cultivados y su alimento.
En una economía circular, debemos utilizar mejor los residuos. Junto con Oliver Müller de la Universidad de Bergen y sus colegas de NORCE Hanna Böpple y Dorinde Kleinegris, Pia Steinrücken ha investigado si se pueden administrar excrementos a microalgas como alternativa a la fertilización convencional.
"En el proyecto ProFuture utilizamos excrementos de insectos como fuente potencial de nutrientes para el cultivo de la microalga Chlorella vulgaris, lo que podría hacer que la producción de microalgas sea más respetuosa con el medio ambiente y rentable", afirma Steinrücken.
Los investigadores estudiaron si estas microalgas contenían la misma cantidad de proteínas que las que recibían fertilizantes comerciales habituales. Los resultados mostraron que cuando las microalgas se cultivaron con nutrientes de excremento, crecieron igual de bien y proporcionaron un alto contenido de proteína del 40% del peso seco. El estudio se publica en Bioresource Technology Reports .
"El excremento de insectos proviene de Larveriet en Voss, que produce larvas de gusanos de la harina que se alimentan de desechos orgánicos. Se entrega en forma de polvo, que mezclamos con agua para liberar los nutrientes", explica el investigador de NORCE. "Luego centrifugamos las partículas no solubles en agua que se encuentran en el agua. Luego, el líquido se esteriliza para minimizar el riesgo de infección bacteriana y contaminación de las algas".
Para que las algas crezcan, necesitan nutrientes como nitrógeno y fósforo. Los flujos de residuos de la industria y la agricultura suelen contener grandes cantidades de estas sustancias, lo que las hace interesantes como fuente potencial de nutrientes para la producción de algas. Esto puede conducir a una reducción de costos y un uso beneficioso de los residuos. Pero las microalgas no pueden consumir todas las fuentes de nitrógeno y fósforo, y también puede haber otros componentes que influyan negativamente en el crecimiento de las algas.
Por lo tanto, es necesario probar la idoneidad de cada flujo de residuos para la producción de microalgas. El nitrógeno en el medio de crecimiento a base de excremento de insectos consistía principalmente en compuestos orgánicos, y las microalgas utilizaron entre el 71% y el 78% de este nitrógeno.
A pesar de los ensayos prometedores, persisten desafíos a la hora de introducir proteínas de microalgas en alimentos y piensos. La producción actual es costosa y se realiza a pequeña escala. Es necesario ampliar e invertir en tecnologías de producción a gran escala respetuosas con el medio ambiente para que esto se convierta en una fuente de proteínas nueva y sostenible.
"El estudio muestra que el excremento puede ser adecuado como medio de crecimiento para el cultivo de microalgas a pequeña escala. Una nueva investigación debería explorar las posibilidades de utilizar el excremento como suplemento nutritivo en condiciones de cultivo más amplias y continuas y evaluar los efectos sobre los objetivos de sostenibilidad y la economía. de producción de microalgas.
"También es importante enfatizar que aunque utilizamos desechos como recurso, lo que reducirá los gastos de medios de crecimiento químicos, este proceso también genera desechos residuales. La masa húmeda que queda después de que se han extraído los nutrientes es un desperdicio que debe ser desechar o utilizar alternativamente, por ejemplo, como fertilizante para plantas", concluye Steinrücken.
Al desarrollar nuevas cadenas de valor de base biológica, es fundamental explorar cómo diferentes producciones pueden colaborar para intercambiar y minimizar los residuos, en consonancia con los principios de la economía circular. Las llamadas simbiosis industriales y bioparques pueden ser un enfoque interesante. Estos pueden servir como zona de pruebas para explorar la utilización de recursos con nuevas tecnologías.
Más información: Pia Steinrücken et al, Excremento de insectos como fertilizante para el cultivo de Chlorella vulgaris rica en proteínas, Bioresource Technology Reports (2023). DOI:10.1016/j.biteb.2023.101686
Proporcionado por NORCE
