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Tecnología verde para convertir una microalga cultivada en aguas residuales de la industria cervecera en ‘fertilizante’

  • Investigadores de la Universidad de Almería han probado varios procesos de ingeniería química en extractos de un microorganismo celular.

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Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Almería (UAL) ha demostrado, en colaboración con el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA), y el Laboratorio Nacional de Energía y Geología (LNEG) de Portugal, que una microalga cultivada en aguas residuales de la producción de cerveza actúa como biofertilizante para el crecimiento de las plantas.

En concreto, la aplicación de la biomasa de este microorganismo en una concentración de 0,1 gramos por litro ha conseguido aumentar la germinación de las semillas de berro en un 40 por ciento, en comparación con el desarrollo de estos cultivos si no se añade ningún fertilizante.

Tecnología verde para convertir una microalga cultivada en aguas residuales de la industria cervecera en ‘fertilizante’

Los resultados también han sido positivos en tanto que esta microalga potencia una hormona esencial en el crecimiento del tallo, como es la denominada giberelina, y otra que interviene principalmente en el desarrollo de la raíz de la planta, la auxina.

En relación con esta última se han obtenido los mejores resultados, con hasta un 60 por ciento de aumento del desarrollo de la raíz, aplicando una biomasa de microalga Scenedesmus obliquus en una concentración de 0,5 gramos por litro.

En este caso, los investigadores de la UAL han aplicado antes un método que rompe la pared celular de la microalga y liberar así todo su contenido al medio, para después poner los extractos obtenidos en contacto con las semillas que se usan como modelos para realizar los bioensayos.

La investigación titulada ‘Biostimulant Potential of Scenedesmus obliquus Grown in Brewery Wastewater’ ha sido publicada en la revista científica Molecules. Su objetivo principal es que la agricultura cuente con más productos biológicos con los que reducir o eliminar la utilización de fertilizantes industriales en los cultivos agrícolas.

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De la microalga al cultivo

El primer paso, una vez cultivada la microalga Scenedesmus obliquus, es cosechar la biomasa –la parte que va a interesar para el desarrollo del experimento– a fin de concentrarla utilizando un procedimiento de centrifugación para eliminar el agua residual. De este proceso surge una pasta de biomasa sobre la que se aplican varios tratamientos para ver cómo afecta al crecimiento de las plantas.

Entre otras cuestiones, este equipo investigador ha analizado si es necesario romper o no las células de esta pasta para poder utilizarla como fertilizante. “Las sustancias que nos interesan se encuentran en el interior de las células.

Según la especie de microalga que vayamos a usar, la pared celular puede ser más o menos difícil de romper”, afirma a la Fundación Descubre Elvira Navarro, investigadora de la UAL que ha participado en los ensayos.

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Los procesos que se aplican a cada especie dependen de su estructura. “Habrá especies con una pared celular muy fina que no requieran ningún tratamiento especial para romperse, y otras con una más gruesa en la que sí será necesario romper previamente las células para obtener las sustancias de interés”, aclara.

Proteínas estimulantes

Este equipo científico andaluz también ha analizado el efecto de aplicar una hidrólisis enzimática en la Scenedesums obliquus. Se trata de un procedimiento con el que rompen las proteínas para liberar al medio aminoácidos, que son compuestos químicos relacionados de forma directa con el crecimiento de las plantas.

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El objetivo, al igual que en los otros ensayos, ha sido comprobar si las microalgas fomentan el crecimiento de estas semillas en comparación con el desarrollo de las semillas si no se les añade ningún tipo de fertilizante.

Los resultados de estos trabajos también han sido positivos, y han vuelto a demostrar el potencial que para el crecimiento de la planta tiene esta microalga. Han avanzado, así, en lo logrado en anteriores investigaciones de este y otros grupos, comprobando que son microorganismos con la capacidad de contribuir a la producción de alimentos sostenibles y saludables, además de al tratamiento de aguas residuales.

De cara al futuro, los trabajos pasan por mejorar los tratamientos y así obtener un proceso generalizado que sirva también para otras especies, así como las condiciones de cultivo o del posterior almacenamiento del producto final. “Se trata también de aumentar el conocimiento acerca de la bioactividad observada y de relacionar los resultados con las distintas sustancias implicadas en el crecimiento de las plantas”, explica Navarro.

Esta investigación, englobada dentro del proyecto europeo SABANA (siglas de su nombre en inglés, ‘Sustainable Algae Biorefinery for Aquaculture and Agriculture’), se ha venido desarrollando en los últimos tres años en la UAL y las instalaciones que el IFAPA tiene en la Cañada de San Urbano (Almería), y está financiada por varios proyectos europeos como el Sabana y el Green Biorefinery, siendo el resultado de una colaboración de personal de la UAL con investigadoras del LNEG de Lisboa (Portugal).

 Referencia bibliográfica

Navarro-López E, Ruiz-Nieto A, Ferreira A, Acién FG , Gouveia L. “Biostimulant Potential of Scenedesmus obliquus Grown in Brewery Wastewater”. Molecules.

Fuente: Dicyt

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