Utilización de nutrientes:las microalgas requieren nutrientes específicos, incluidos carbono, nitrógeno y fósforo, para su crecimiento. Los biocatalizadores pueden mejorar la biodisponibilidad de los nutrientes al descomponer la materia orgánica compleja y liberar nutrientes esenciales en el medio de cultivo. Enzimas como celulasas, lipasas y proteasas pueden degradar eficientemente los sustratos orgánicos, haciéndolos accesibles a las microalgas.
Fijación de dióxido de carbono:las microalgas utilizan dióxido de carbono como fuente de carbono para la fotosíntesis. Los biocatalizadores, como las anhidrasas carbónicas, pueden mejorar la fijación del dióxido de carbono al convertir el dióxido de carbono disuelto en bicarbonato, que las microalgas asimilan más fácilmente. Esta mayor disponibilidad de carbono promueve un crecimiento y una producción de biomasa más rápidos.
Utilización de la luz:La luz es crucial para la fotosíntesis y el crecimiento de microalgas. Los biocatalizadores pueden mejorar la utilización de la luz al reducir la fotoinhibición y optimizar la absorción de la luz. Enzimas como la superóxido dismutasa y la catalasa pueden mitigar el estrés oxidativo causado por el exceso de luz, protegiendo la maquinaria fotosintética y mejorando la conversión de energía luminosa.
Tolerancia al estrés:el crecimiento de microalgas puede verse afectado negativamente por diversos tipos de estrés ambiental, como alta salinidad, fluctuaciones de temperatura y compuestos tóxicos. Los biocatalizadores pueden proporcionar tolerancia al estrés al desintoxicar sustancias nocivas, reparar los componentes celulares dañados y mejorar la producción de moléculas protectoras del estrés.
Reciclaje de nutrientes:el cultivo de microalgas a menudo genera productos de desecho, incluida materia orgánica y nutrientes. Los biocatalizadores pueden facilitar el reciclaje de nutrientes al descomponer los productos de desecho y convertirlos en formas reutilizables. Esto reduce la necesidad de aportes externos de nutrientes y promueve la producción sostenible de microalgas.
Producción de metabolitos:algunos biocatalizadores pueden producir metabolitos valiosos que estimulan el crecimiento de microalgas. Por ejemplo, ciertas bacterias o cepas de levadura pueden producir fitohormonas, vitaminas u otras sustancias promotoras del crecimiento que pueden ser beneficiosas para las microalgas.
Al emplear biocatalizadores, los sistemas de cultivo de microalgas pueden lograr mayores tasas de crecimiento, una mayor producción de biomasa y una mayor eficiencia en la utilización de nutrientes. Estas ventajas contribuyen a la productividad general y la rentabilidad de las industrias basadas en microalgas, como la producción de biocombustibles, los nutracéuticos y la acuicultura.
