Publicado en Noviembre de 2021

ISBN: 978-65-994457-8-1

DOI: https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1

© 2021 Mérida Publishers

Microalgas: Potenciais aplicações e desafios

Ihana Aguiar Severo

Tatiele Casagrande do Nascimento

Mariane Bittencourt Fagundes

¿Son las “microalgas” la respuesta, no importa la pregunta? Estos microorganismos prometedores podrían abordar considerablemente el nexo agua-energía-alimentos en los próximos años. Su cultivo asociado al reciclaje de nutrientes y materiales representa una oportunidad sustancial como parte de un sistema llamado «bioeconomía circular».

Debido a su diversidad evolutiva, las microalgas son una fuente emergente y sostenible de una amplia variedad de compuestos para múltiples aplicaciones, que las hacen atractivas para la bioprospección de nuevos insumos, que van desde usos en alimentación humana, alimentación animal, cosmética, farmacéutica, biofertilizantes, productos químicos, incluso producción de energía. Actualmente, estos microorganismos están siendo explotados para la fabricación de commodities, además de productos de alto valor agregado, como proteínas, aceites, polisacáridos, ácidos grasos, pigmentos y otros compuestos bioactivos. En términos de biorremediación, las microalgas tienen un papel importante que desempeñar, especialmente en el tratamiento de aguas residuales y gases de efecto invernadero.

Todas estas posibilidades ocurren porque sus rendimientos por área pueden ser de mayor magnitud en comparación con otros cultivos, mientras que su cultivo no compite con las tierras arables por la producción de alimentos o biocombustibles y recursos de agua dulce. Dado el notable potencial de las microalgas, ¿por qué no están presentes en nuestra vida cotidiana?

Resulta que aún quedan muchos desafíos por superar en el cultivo, recolección y procesamiento de su biomasa. Algunos de ellos incluyen el aumento de la productividad, el secado y la extracción energéticamente eficientes, el escalado, la aceptación social y los aspectos regulatorios. El camino por recorrer puede incluso ser largo, pero si estos temas se consideran juntos, pueden representar pasos significativamente avanzados.

Por lo tanto, es oportuno brindar información para abordar las barreras que actualmente dificultan que la industria de las microalgas sea competitiva en el mercado global. En este contexto, este libro consta de 10 capítulos que presentan a los lectores temas relevantes sobre las posibles aplicaciones y desafíos de las microalgas.

 

Expresamos nuestro más sincero agradecimiento a todos los autores que brindaron valiosos aportes incluidos en este proyecto. Esperamos que esta información pueda servir como conocimientos de investigación y desarrollo futuros para estudiantes y profesionales en el campo de la biotecnología de microalgas.

Ihana Aguiar Severo

Es becaria postdoctoral en la Universidad Federal de Paraná (UFPR), trabajando como investigadora en el Centro de Investigación y Desarrollo de Energía Autosustentable (NPDEAS). Tiene un doctorado y una maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad Federal de Santa María (UFSM), con un título en Tecnología de Alimentos y un título en Educación Profesional de la misma institución. Es especialista en Ciencias de los Alimentos por la Universidad Federal de Pelotas (UFPEL). Se desempeñó como profesora en el Instituto Federal Farroupilha. Ha publicado más de 60 artículos científicos en revistas especializadas y editoriales, así como en actas de eventos, incluyendo 13 artículos, 14 capítulos de libros, 30 trabajos de investigación en congresos nacionales e internacionales, además de 4 patentes de invención y 1 Carta de concesión de patente. Tiene experiencia en ciencia y tecnología de alimentos, tratamiento de aguas residuales y bioprocesos, con énfasis en biotecnología de microalgas. Su producción científica y tecnológica incluye los siguientes términos: procesos y productos basados ​​en microalgas, fotobiorreactores, integración de procesos, biorrefinerías, biorremediación y energías renovables.

Tatiele Casagrande do Nascimento

Es investigadora del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Universidad Federal de Santa María (UFSM). Tiene un técnico en Agroindustria, es Tecnóloga de Alimentos, Magister y Doctorado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, además de Formación Pedagógica para la Educación Profesional por la UFSM. Su investigación incluye la exploración de productos a base de microalgas para fines alimentarios, con énfasis en los metabolitos bioactivos y la salud. En sus actividades académicas los términos más frecuentes son: microalgas, bioproductos, potencial bioactivo, pigmentos naturales, carotenoides, bioaccesibilidad, salud, cromatografía líquida de alta eficiencia y espectrometría de masas.

Mariane Bittencourt Fagundes

Es investigadora del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos de la Universidad Federal de Santa María (UFSM). Tecnóloga de Alimentos, con Maestría y Doctorado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, así como Formación Pedagógica para la Formación Profesional por la UFSM. También es especialista en Ciencias de los Alimentos por la Universidad Federal de Pelotas (UFPEL). Trabajó como profesora en el Instituto Federal Farroupilha, en la modalidad de educación a distancia (Campus Alegrete). Posee una amplia experiencia en el campo del análisis de alimentos, con énfasis en la cromatografía de gases, aplicada al análisis de compuestos volátiles y precursores en alimentos, tales como: determinación del perfil de ácidos grasos, esteroles, aceites esenciales, escualeno, entre otros compuestos bioactivos. Tiene experiencia en cromatografía líquida de alta resolución aplicada a la determinación de vitaminas en complementos alimenticios, en diferentes fórmulas farmacéuticas. También trabaja en el campo de la espectrometría de masas de alta resolución, en el contexto de la metabolómica, en su investigación dirigida a determinar compuestos bioactivos y dilucidar dichos efectos in-vitro e in-sílico. Su producción científica y tecnológica se desarrolla en las áreas de ciencia y tecnología de los alimentos, y también en biotecnología de microalgas.

CAPÍTULO 1

Produção de biomassa microalgal em escala: desafios e oportunidades
Beatriz Santos, Diego de Oliveira Corrêa, Nelson Fernando Herculano Selesu, Vanessa Merlo Kava, André Bellin Mariano, José Viriato Coelho Vargas

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c1

CAPÍTULO 5

Tratamento de águas residuárias utilizando microalgas/bactérias

Gustavo H. R. da Silva, Caroline M. Erba Pompei, Hugo Renan Bolzani, Letícia Alves Martins de Carvalho, Luiza Maria Fernandes

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c5

CAPÍTULO 6

Microalgas como agentes de biorremediação ambiental

Dhyogo Mileo Taher, Beatriz Jacob-Furlan, Valeria Cristina Pereira Antezana, Laura Sebben Galarce, Rafael Xisto Vieira Filho, José Viriato Coelho Vargas, André Bellin Mariano

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c6

CAPÍTULO 7

Imobilização de Tetradesmus obliquus em matriz de alginato para biorremediação de efluentes

Beatriz Jacob-Furlan, Paulo Alexandre Silveira da Silva, Gilvana Scoculi de Lira, Ihana Aguiar Severo, Rafael Silva Ribeiro Gonçalves, Lauber de Souza Martins, José Viriato Coelho Vargas, André Bellin Mariano

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c7

CAPÍTULO 8

Matrizes poliméricas para imobilização de microalgas aplicadas ao tratamento de efluentes: Uma análise de prospecção tecnológica de patentes

Paulo Alexandre Silveira da Silva, Beatriz Jacob-Furlan, Rafael Silva Ribeiro Gonçalves, Pedro Henrique Siqueira Zatta, Gilvana Scoculi de Lira, Ihana Aguiar Severo, André Bellin Mariano

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c8

CAPÍTULO 9

Análise de ciclo de vida de processos e produtos baseados em microalgas

Gilvana Scoculi de Lira, Beatriz Jacob-Furlan, Rafael Silva Ribeiro Gonçalves, Paulo Alexandre Silveira da Silva, Michelle Aparecida Coelho Moreira, José Viriato Coelho Vargas, André Bellin Mariano

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c9

 

CAPÍTULO 10

Negócios em biotecnologia de microalgas: desenvolvimento de startups

Flávio Júnior Santiago Silva, Erick Cordeiro Kollross, Emeli Naisa Krebs, Valeria Cristina Pereira Antezana, Ihana Aguiar Severo, José Viriato Coelho Vargas, André Bellin Mariano

https://doi.org/10.4322/mp.978-65-994457-8-1.c10