Sob as vastas extensões dos oceanos temos um tesouro inexplorado: organismos marinhos com potencial bioativo. Entre eles, as microalgas se destacam como produtoras de compostos com propriedades antioxidantes, antimicrobianas, anti-inflamatórias e anticancerígenas. A biotecnologia marinha surge como a chave para desvendar esses segredos, abrindo caminho para a descoberta de novos produtos naturais com aplicações revolucionárias na medicina e na indústria.
O que são as microalgas?
As microalgas são organismos unicelulares ou coloniais que podem ser encontrados em quase todos os ambientes aquáticos, como oceanos, lagos e rios. Elas realizam fotossíntese, convertendo luz solar, água e dióxido de carbono em alimento próprio. Além disso, geram mais biomassa e oxigênio do que as plantas terrestres.
A biomassa produzida por esses organismos é rica em compostos de alto valor agregado, como proteínas, minerais, vitaminas, ácidos graxos e lipídios, que podem ser utilizadas por diferentes tipos de indústria, como alimentar, cosmética e farmacêutica. As microalgas possuem uma grande variedade de pigmentos que lhes conferem cores diversas, como verde, vermelho, marrom e azul, pigmentos importantes para a absorção da luz solar e proteção contra radiação ultravioleta.
As microalgas têm diversas aplicações em diferentes setores, incluindo a produção de biocombustíveis, alimentos funcionais, cosméticos e o tratamento de água e resíduos. Seu potencial como fonte de biomassa renovável e sustentável tem despertado crescente interesse em pesquisas e aplicações variadas. Elas podem crescer em substratos de baixo custo, como subprodutos ou efluentes industriais, removendo poluentes enquanto produzem compostos de interesse comercial, contribuindo assim para o desenvolvimento da bioeconomia mundial.
O Brasil possui grande potencial para a produção em larga escala de microalgas, devido aos seus 10.959 km de costa, cerca de 12% das reservas de água doce do mundo e níveis médios de insolação de 8 a 22 MJ/m².dia, tornando nosso país uma opção fundamental no desenvolvimento de compostos bioativos através de microalgas.
Microalgas e suas aplicações
Fonte: Elaborado pela autora.
Nutrição: a Chlorella sp. e a Spirulina sp. lideram o time das microalgas mais famosas, ostentando o título de campeãs em nutrição. Ricas em proteínas, vitaminas e minerais, elas se transformam em suplementos alimentares excepcionais. Elas são notáveis por sua rica quantidade de proteínas e vitaminas, sendo exploradas tanto na indústria alimentícia quanto na suplementação nutricional.
Indústria: a espécie Nannochloropsis sp. é rica em ácidos graxos ômega-3, tornando-se uma valiosa fonte para a indústria de alimentos e nutracêuticos, podendo ser usada em suplementos alimentares e produtos fortificados. Além disso, as cianobactérias, embora tecnicamente não sejam microalgas, são frequentemente agrupadas com elas devido à sua capacidade de realizar fotossíntese.
As cianobactérias têm demonstrado grande potencial na síntese de nanopartículas, oferecendo alternativas terapêuticas inovadoras. Além disso, tanto as microalgas quanto as cianobactérias são exploradas na produção de bioplásticos e biocombustíveis, contribuindo para soluções mais sustentáveis em diversos setores industriais.
Atividade antioxidante: a Dunaliella salina possui como pigmento natural o betacaroteno, que se converte em vitamina A dentro do nosso corpo. Essa substância atua como aditivo alimentar e é encontrada em frutas e verduras como mamão, cenoura, manga e abóbora. Recentemente, foi descoberta sua presença na microalga Dunaliella salina. O pigmento presente nela pode auxiliar na prevenção do estresse oxidativo, agindo principalmente no tecido da pele, prevenindo o envelhecimento, sendo uma alternativa para futuras aplicações na indústria cosmética.
Combustível Verde: devido ao seu ciclo de vida rápido e à alta capacidade de produção de biomassa, as microalgas se apresentam como uma fonte promissora de matéria-prima para o biodiesel e bioetanol, combatendo as mudanças climáticas e impulsionando um futuro mais verde. Além de serem utilizadas na nutrição, as espécies Chlorella e Spirulina, também são usadas para a aplicação de biocombustíveis, na descontaminação biológica de águas residuais e remoção de metais pesados.
Desafios da produção de compostos pelas microalgas
O desenvolvimento de compostos bioativos de microalgas envolve não apenas a análise de compostos conhecidos, mas também a busca por novas moléculas com potencial terapêutico. A complexidade desses microrganismos oferece um vasto campo de exploração, no qual a compreensão de seus genomas e a interação com o ambiente marinho são fundamentais.
Embora as microalgas ofereçam um potencial promissor, a biotecnologia marinha ainda enfrenta desafios significativos. A sustentabilidade na exploração desses recursos é uma preocupação central, especialmente com o aumento da demanda por produtos derivados de microalgas.
Para a realização das pesquisas envolvendo as microalgas os desafios encontram-se na adoção de práticas agrícolas sustentáveis para o cultivo de microalgas, a melhoria dos processos de extração de compostos bioativos e um entendimento mais aprofundado de seus ecossistemas. Além disso, é cada vez mais urgente estabelecer regulamentações éticas e ambientais para garantir que a produção e o desenvolvimento de microalgas ocorram de maneira responsável e sem prejudicar os delicados ecossistemas marinhos.
No entanto, esses desafios também abrem oportunidades para a inovação. Métodos de produção mais eficientes, tecnologias de cultivo em larga escala e parcerias multidisciplinares podem impulsionar o avanço da biotecnologia marinha. A colaboração entre cientistas, indústrias e legisladores é crucial para encontrar um equilíbrio entre a exploração desses recursos e a preservação dos oceanos.
Em resumo, as microalgas possuem um enorme potencial para o desenvolvimento de novos produtos. Seja na produção de alimentos, cosméticos, medicamentos ou biocombustíveis, elas representam uma fonte sustentável e altamente produtiva de biomassa e compostos de alto valor agregado. A pesquisa e o desenvolvimento nessa área são fundamentais para explorar todo o potencial que as microalgas têm a oferecer.
Autora: Natália Popiorek dos Santos
Texto revisado por Bruna Lopes e Natália Lopes
Cite este artigo:
SANTOS, N. P. Explorando o Potencial das Microalgas: desenvolvimento de novos produtos de origem marinha. Revista Blog do Profissão Biotec, v. 11, 2024. Disponível em: <https://profissaobiotec.com.br/explorando-potencial-microalgas-desenvolvimento-produtos-origem-marinha>. Acesso em: dd/mm/aaaa.
Referências
DERNER, R. B. et al. Microalgas, produtos e aplicações. Ciência rural, v. 36, n. 6, p. 1959–1967, 2006. Disponível em: https://www.scielo.br/j/cr/a/PYnJkJQqkcTfNqmrCTthMdS/?format=pdf. Acesso em: 02 jul. 2024.
MISHRA, N. et al. Application of microalgae metabolites in food and pharmaceutical industry. Em: Preparation of Phytopharmaceuticals for the Management of Disorders. [s.l.] Elsevier, 2021. p. 391–408. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B97801. Acesso em: 02 jul. 2024.
SIDOROWICZ, A. et al. Nanoparticles from microalgae and their biomedical applications. Marine drugs, v. 21, n. 6, p. 352, 2023. Disponível em: https://www.mdpi.com/1660-3397/21/6/352. Acesso em: 02 jul. 2024.
UDAYAN, A. et al. Emerging industrial applications of microalgae: challenges and future perspectives. Systems Microbiology and Biomanufacturing, v. 1, n. 4, p. 411–431, 2021. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s43393-021-00038-8. Acesso em: 02 jul. 2024.
