El grupo ‘Estructura y dinámica de sistemas químicos’ de la Universidad de Jaén, que dirige el profesor Ruperto Bermejo, del Área de Química Física de la Escuela Politécnica Superior de Linares (EPSL), avanza en el desarrollo de la fase inicial del proyecto de investigación PHYCOALGAE, una iniciativa en la que también participa la empresa Algaenergy S.A. y cuyo fin es obtener colorantes naturales a partir de microalgas. Se trata de un nuevo proyecto empresarial de I+D+i incentivado por Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA).
Durante el primer mes de trabajo en el laboratorio se ha comenzado con la caracterización de la biomasa de microalga recibida desde Arcos de la Frontera (Cádiz) para conocer los parámetros de partida del material biológico con el que se realizarán los ensayos. «En esta primera etapa del proyecto hay que optimizar cómo extraer la máxima cantidad posible de colorante de las algas y, sobre todo, la forma más económica y rentable de hacerlo para que el producto final sea competitivo en el mercado», señala el investigador Ruperto Bermejo.
Cuatro métodos para romper las células
De esta forma, ya se han iniciado los tratamientos previos de la biomasa para poder extraer los colorantes correspondientes denominados ficocianinas. Para ello, en el laboratorio se van a probar cuatro metodologías diferentes de ruptura celular en la biomasa microalgal: choque osmótico, congelación-descongenlación, ultrasonidos y ruptura mecánica. Por el momento, se está ensayando el primero de esos cuatro métodos elegidos, el choque osmótico, que consiste en poner el alga en contacto con una disolución acuosa de pH y fuerza iónica específicos, que provoca la ruptura celular por hinchamiento de las mismas.
Una vez se compruebe ese primer método, se ensayarán los tres restantes para ver cuál de ellos genera los mejores resultados en cuanto a la cantidad de colorante extraído y menor coste (rendimiento y economía). De ahí, se pasaría a la siguiente fase del proyecto, que sería la de purificación. No en vano, se trata de una investigación industrial para el diseño del proceso y escalado piloto destinado a la extracción, la concentración, la purificación y la estabilización de ficobiliproteínas a partir de microalgas verde-azuladas (cianobacterias).
Optimizar y escalar la obtención de colorantes de microalgas
El objetivo del proyecto es optimizar y escalar las etapas del proceso de obtención de ficocianina como colorante azul: cultivo, extracción, purificación y estabilización. De esta forma se podrá evaluar la comerciabilidad de este nuevo aditivo de origen natural. Así, el grupo de investigación desarrolla en la EPS de Linares todas las tareas necesarias para alcanzar el objetivo de obtención de preparados de ficocianina con distintos grados de pureza, desde la rotura de las células hasta la consecución de ficocianina purificada, pasando por la preparación del extracto crudo, la separación de restos celulares, la primera etapa de purificación para la obtención de una ficocianina de grado alimentario, y el desarrollo de etapas de purificación adicionales para obtener grados más elevados de pureza que permitirían su utilización en diferentes aplicaciones: colorante alimentario, colorante en cosmética, reactivo guímico y biomarcador.
El proyecto PHYCOALGAE tiene una duración de tres años (2019-2022) y cuenta con un presupuesto total de 354.251 euros, parte del cual se utilizará para financiación de dos contratos de personal técnico para apoyo a la investigación. Las instalaciones que se utilizarán para el desarrollo del proyecto serán las plantas de producción de la empresa AlgaEnergy, situadas en la terminal T4 del aeropuerto Alfonso Suárez de Madrid-Barajas y en Arcos de la Frontera (Cádiz). Las tareas que desarrollará el grupo de la UJA FQM-337 se realizarán en los laboratorios del Departamento de Química Física del Campus Científico-Tecnológico de Linares dirigidas por el profesor Ruperto Bermejo.
