La Universidad de Almería ha desarrollado innovadores pretratamientos de biomasa de microalgas que permiten extraer hasta el 100% de los compuestos bioactivos presentes en esta materia vegetal. Este avance supone un impulso decisivo en la biotecnología de microalgas y en la producción de fertilizantes naturales de nueva generación.
Las microalgas son una fuente extraordinaria de compuestos bioactivos, con aplicaciones en la industria farmacéutica, la alimentación, los biocombustibles y la agricultura. Sin embargo, liberar estos compuestos sigue siendo un reto debido a la complejidad de su estructura celular.
Cómo romper la pared celular de las microalgas
El Grupo de Biotecnología de Microalgas Marinas ha estudiado en un artículo diversos métodos de pretratamiento físico para mejorar la extracción de compuestos bioactivos. El objetivo principal es la ruptura de la pared celular, una barrera natural que dificulta el acceso a los compuestos de interés.
“En algunas cepas su membrana celular es fina y poco resistente, pero en las que son más rígidas tenemos que hacer un pretratamiento para romper esa pared celular y poder obtener los compuestos de interés”, explica la catedrática del grupo, María del Carmen Cerón.
Para lograrlo, los investigadores han aplicado técnicas como ultrasonidos, microondas, homogeneización a alta presión y molienda con óxido de aluminio, capaces de alterar profundamente la estructura celular.
Rendimiento del 100% en la extracción de biomasa
Los resultados obtenidos marcan un antes y un después en la optimización de biomasa de microalgas. Gracias a estos pretratamientos, se alcanzan rendimientos de recuperación de hasta el 100%, frente al 30-40% habitual en biomasa no tratada.
Este salto permite aprovechar al máximo proteínas, carotenoides, ácidos grasos y pigmentos antioxidantes, fundamentales en sectores como los fertilizantes orgánicos.
Por qué las microalgas son difíciles de procesar
A pesar de su tamaño microscópico, las microalgas presentan una resistencia notable. Muchas especies poseen paredes celulares altamente complejas, diseñadas para resistir condiciones ambientales adversas.
“Los compuestos de interés se localizan dentro de la célula. Algunos están en zonas superficiales, pero hay otros en compartimentos más profundos”, añade María del Carmen Cerón.
Esto obliga a aplicar procesos de disrupción celular más intensos, especialmente en especies con estructuras más robustas.
Un enfoque innovador en la investigación de microalgas
El estudio, publicado en la revista Algal Research, destaca por su enfoque diferencial dentro de la literatura científica.
“Nuestro trabajo aporta un enfoque poco habitual en la literatura científica”, afirma el autor principal, Miguel Ángel González Cardoso. “Se distingue por aportar un estudio simultáneo en tres especies de microalgas diferentes y aplicando metodologías distintas. Jugamos además con variaciones en cada uno de los métodos: en el caso del homogeneizador probamos varias presiones, metodología ampliamente optimizada por Elvira Navarro, codirectora de mi tesis; en el de las microondas, hicimos ensayos a diferente intensidad durante breves intervalos de tiempo”.
Cada microalga requiere un pretratamiento específico
Uno de los principales hallazgos es que no existe un método universal para todas las microalgas. Cada especie presenta características estructurales que condicionan el tipo de tratamiento necesario.
En Nannochloropsis gaditana, con una pared celular extremadamente resistente, los ultrasonidos de alta intensidad demostraron ser los más eficaces.
En Isochrysis galbana, que presenta una estructura más frágil, el uso de microondas moderadas permitió mejorar significativamente la recuperación de carotenoides.
Por su parte, Arthrospira platensis mostró un comportamiento más complejo. Ninguno de los métodos físicos mejoró de forma significativa la hidrólisis proteica, aunque la alta presión sí favoreció la extracción de ácidos grasos, lo que apunta a la necesidad de combinar técnicas con tratamientos enzimáticos.
Impacto económico y sostenibilidad
La ruptura celular de microalgas puede representar hasta el 30% del coste total de producción, lo que convierte su optimización en un factor clave para la viabilidad industrial.
María del Carmen Cerón subraya que estos tratamientos deben aplicarse con criterio, priorizando las especies que realmente lo necesitan y evitando procesos innecesarios que puedan incrementar costes o degradar compuestos sensibles.
El creciente interés por los insumos agrícolas sostenibles ha situado a las microalgas en el centro de la innovación. Este avance de la Universidad de Almería contribuye a mejorar la eficiencia de los procesos industriales y refuerza el papel de la biomasa de microalgas en la economía verde.
