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Academia Ciencia

Biofábricas en miniatura

30/11/2020
Por: Natalia Piedrahita Tamayo- Periodista

Colombia —y en ella el Golfo de Urabá— reúne las cualidades para convertirse en un importante proveedor de microalgas, un recurso natural y económicamente eficiente que, a partir de la investigación en biotecnología, ofrece grandes posibilidades de aplicación para el desarrollo sostenible, la nutrición humana y la potenciación de diversos sectores productivos.

La Spirulina platensis es una microalga verde azulada con alto valor nutritivo y con propiedades farmacológicas de interés. Foto: Lorenzo Portillo Cogollo.

Aceites, proteínas, fitofármacos, biocombustibles, comida para animales, biofertilizantes, productos antienvejecimiento, alternativas para descontaminación de aguas… Todo ello se puede producir a partir de microalgas, un recurso natural con alto valor agregado que, a partir del conocimiento científico y tecnológico, puede desencadenar importantes desarrollos.

Y aunque el trabajo a escala industrial con estos microorganismos en Colombia es un reto en la actualidad, sus potencialidades están dadas. «En Colombia estamos llamados a explorar un desarrollo sostenible a través de ellas, ya que son single cell factories, es decir, biofábricas únicas que producen los materiales necesarios para conservar bosques, alimentar a animales e impulsar negocios verdes», declaró Lucía Atehortúa Garcés, directora del Grupo de Investigación Biotecnología de la Universidad de Antioquia, quien señaló además que las microalgas coinciden en 11 de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible —ODS—.

Atehortúa Garcés hace parte del Comité Científico para la Emergencia Climática de Antioquia, anunciado por la Gobernación el 17 de septiembre del 2020 y compuesto por 14 integrantes, entre ellos cuatro investigadoras de la Alma Máter. Durante veinte años, el grupo liderado por Atehortúa ha desarrollado un banco con múltiples especies de microalgas para investigación y generación de productos en diferentes áreas: nanocelulosa cristalina, lípidos e hidrocarbones, polisacáridos y pigmentos. En una primera etapa, cercana al año 2000, el cultivo estuvo destinado a potenciar los biocombustibles, ya que estas pequeñas fábricas producen ácidos grasos e hidrocarburos similares al petróleo que, con un craqueo, permiten obtener una sustancia similar a la gasolina.

Aliadas de la acuicultura y la alimentación

Los aceites de pescado y soya, por ejemplo, han servido para garantizar la alimentación de alevinos, insumo primario de la acuicultura. Sin embargo, el uso de tales productos se prioriza para la nutrición humana, circunstancia por la que las microalgas aparecen como una alternativa efectiva para el cultivo de peces.

Estas, además, son útiles para fertilizar los estanques, ya que los alevinos pueden capturar las microalgas en sus cuerpos y potenciar ciertas capacidades o cualidades. «Hay peces que genéticamente tienen cierto color, pero otros, como el salmón o el pargo, pueden obtener su pigmentación rojiza característica al comer crustáceos u otros organismos que han consumido carotenoides —microalgas—», destacó Stephanie Carvajal Acevedo, egresada de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.

Por otra parte, las microalgas, junto con las bacterias, pueden ser utilizadas para depurar las aguas residuales ricas en materia orgánica e inorgánica que se generan en los cultivos de peces. Este consorcio de microorganismos es capaz de recuperar estas aguas de manera sostenible, generando nueva biomasa y bioproductos que pueden ser incorporados como alimento para los peces. Esta aplicación de las microalgas, impulsa la industria acuícola hacia un desarrollo rentable y responsable con el medio ambiente.

Desde la perspectiva de Carvajal Acevedo, Colombia reúne las características para ser un gran proveedor mundial de microalgas: no tiene estaciones y es, además, un país rico en recursos hídricos. Todo esto está ligado, también, a las posibilidades y facilidades en su cultivo: «La inversión que se haga en un cultivo de microalgas se paga por sí solo: si se destina el 80 % de la producción para consumo y se conserva el 20 %, pues vuelven a regenerarse», dijo.

Biodiversidad microalgal del mar de Antioquia

Coscinodiscus sp. visto en el microscopio. Fotografía tomada usando la técnica de Microscopía. Gota de agua de la desembocadura del río Atrato en el Golfo de Urabá. Foto/registro: SIU. Foto: Lorenzo Portillo Cogollo.

En 2016 surgió un estudio de la diversidad de microalgas en el mar del Urabá, inspirado en la observación del fenómeno de bioluminiscencia que se daba en el golfo de esta región antioqueña. Ante las preguntas suscitadas por tal maravilla visual, los integrantes del Grupo de Investigación Océanos, Clima y Ambiente —OCA—, liderado en la Sede Ciencias del Mar por el ingeniero oceanográfico y magíster Lennin Flórez Leiva, se propusieron monitorear este fenómeno.

Lo anterior llevo al equipo a realizar una serie de estudios conocidos como Expedición Tarena, con el fin de rastrear el plancton presente en esta región. Desde ahí surgió la idea, a través de la tesis del ingeniero Lorenzo Portillo Cogollo, de conocer la biodiversidad de microalgas del Golfo de Urabá.

Con el acompañamiento del Grupo de Investigación Biotecnología —liderado por la profesora Atehortúa—, Portillo Cogollo logró consolidar en un catálogo más completo las microalgas presentes en cerca de 80 kilómetros del mar antioqueño. El resultado: un inventario de microalgas del Golfo de Urabá, en el que se detallan más de 100 especies y cuya publicación está en proceso, debido a la pandemia por la covid-19.

«Es un ecosistema rico en microalgas: diatomeas para la piscicultura, cianobacterias para sistemas de abono de cultivos, por ejemplo. Pero se necesitan más estudios para detallar otros usos probables», explicó Portillo Cogollo, quien advirtió que no se trata de un mero listado, sino de un catálogo con características y fotografías.

La espirulina —Arthrospira platensis— es una microalga rica en proteínas, vitaminas y minerales; sus pigmentos pueden tener efectos antioxidantes y antiinflamatorios. Por su alto valor nutritivo y fácil cultivo, que puede extenderse incluso a zonas remotas, puede ser una solución ante los contextos de escasez y hambre. En el desierto de Atacama, Chile, se destaca el proyecto Spirulina Mater, que lleva estanques de cultivo a estas zonas desérticas, este puede ser un faro para que Colombia evalúe la posibilidad de instalar dicho tipo de desarrollos en zonas como La Guajira.

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