Bioreattori microalgali su scala industriale. Credito:immagini d'archivio
L'agricoltura cellulare a base di microalghe marine è un nuovo modo promettente per produrre in modo sostenibile "carne" a base vegetale e "supercibi" sani per il futuro.
I ricercatori del Center for Marine Bioproducts Development (CMBD) della Flinders University in Australia stanno rispondendo al crescente interesse dei consumatori che cercano alternative più sane, più rispettose dell'ambiente, sostenibili ed etiche alle proteine animali.
Le microalghe marine, organismi fotosintetici unicellulari provenienti dall'oceano, potrebbero essere la soluzione alla carenza di proteine della carne nel mondo, afferma Wei Zhang, direttore del CMBD Flinders University, il professor Wei Zhang, che sta anche conducendo un'offerta per istituire un Centro nazionale di ricerca cooperativa sui bioprodotti marini (MB -CRC) in Australia.
La missione del CRC è trovare il modo di sviluppare la terza generazione della bioindustria marina australiana di alto valore (in contrasto con la prima generazione di pesca e la seconda generazione di acquacoltura) e trasformare il settore emergente dei bioprodotti marini dell'Australia in un'industria competitiva a livello globale .
L'attenzione del Centro si concentrerà sull'industria e sulle innovazioni guidate dal mercato per migliorare sia la catena di approvvigionamento che la catena del valore per ottenere risparmi sui costi, una migliore produzione e capacità competitiva per l'Australia di accedere ai mercati dei bioprodotti marini di alto valore in tutto il mondo.
Il bioreattore e il campione di microalghe elaborati del Flinders University Center for Marine Bioproducts Development detenuto dal professor Wei Zhang, che sta co-guidando un'offerta per istituire un Marine Bioproducts Cooperative Research Center (MB-CRC) nazionale in Australia. Credito:Flinders University
"La nostra ricerca abbraccia l'intera catena del valore, dalla coltivazione di microalghe e dalla bioproduzione circolare avanzata allo sviluppo di alimenti funzionali di alto valore", afferma il professor Zhang.
“Le microalghe sono disponibili in una vasta gamma di profili nutrizionali e strategie di coltivazione avanzate possono essere sviluppate per sintonizzare le microalghe per produrre tipi a predominanza di proteine, olio e carboidrati che possono essere trasformati in un'ampia gamma di alimenti funzionali, tra cui polpette di cellule sane, patatine , paste, marmellate e persino caviale.”
Due prodotti di microalghe d'acqua dolce attualmente sul mercato sono le varietà ad alto contenuto proteico Clorella e Spirulina utilizzate nella produzione di alimenti come pasta verde, bevande e bevande.
Le specie marine sono di notevole interesse in quanto non richiedono acqua dolce e terreni coltivati scarsi. I loro profili nutrizionali unici, come l'alto contenuto di DHA ed EPA (acidi grassi omega 3 a catena lunga) sono essenziali per lo sviluppo del cervello e del bambino e per la salute cardiaca.
I bioreattori per l'aumento della produzione acquatica di microalghe fotosintetiche possono anche aiutare a combattere le emissioni di gas serra e il cambiamento climatico. Un'unità bioreattore da 90 x 90 x 210 cm (3 x 3 x 7 piedi) può assorbire fino a 400 volte più anidride carbonica rispetto alla stessa impronta degli alberi.
I ricercatori del Center for Marine Bioproducts Development, il dottor Reinu Abraham e la professoressa associata Kirsten Heimann, con il "caviale" ricavato da microalghe presso il laboratorio della Flinders University. Credito:Flinders University
Utilizzando la luce solare, alcune varietà di microalghe creano ossigeno e convertono l'anidride carbonica in carbonio organico (proteine, carboidrati, pigmenti, grassi e fibre), proprio come le piante, ma non necessitano di preziosi seminativi per la loro produzione.
"Per questo motivo sono spesso chiamate le foreste pluviali degli oceani", afferma la professoressa associata Kirsten Heimann, docente di biotecnologia presso la Flinders University.
"Utilizzando la luce solare, le microalghe fotosintetiche creano ossigeno e convertono l'anidride carbonica in carbonio organico (proteine, carboidrati, pigmenti, grassi, fibre e micronutrienti), proprio come le piante, ma non necessitano di preziosi seminativi per la loro produzione.
Ciò significa che le microalghe possono essere raccolte in modo sostenibile e convertite in super alimenti ecologici", afferma. "Mettendo insieme uno e uno, le microalghe e la produzione e la lavorazione innovative potrebbero aiutare a soddisfare la popolazione mondiale in forte espansione e la crescente domanda di produzione proteica sostenibile", afferma.
Insieme alla ricerca sulle tecniche di lavorazione, il team CMBD sta anche studiando l'uso di rifiuti o alghe raccolte per la produzione di plastica biodegradabile, un'altra soluzione sostenibile per la plastica non degradabile a base di petrolio.
Riferimento:"Release of encapsulated bioactives influence by alginate viscosity under in-vitro gastrointestinal model" di Reinu E. Abraham, Peng Su, Munish Puri, Colin L. Raston e Wei Zhang, 4 gennaio 2021, International Journal of Biological Macromolecules .
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.12.143
I risultati dimostrano l'uso sia di microalghe che di macroalghe per lo sviluppo di un rilascio controllato di bioattivi nutritivi e salutari da fonti marine.
