Descripción del proyecto
Microalgas que producen fitosanitarios y fitoestimulantes
MIBIMI investiga cómo mejorar microalgas biotecnológicamente para producir compuestos de interés
Del liquen al fotobionte: proceso de obtención de microalgas liquénicas
El objetivo principal de MIBIMI es mejorar microalgas de la familia Trebouxiaceae para producir compuestos útiles en agroalimentación. El proyecto, liderado por el investigador Pedro M. Carrasco Sorlí de la Universitat de València, pretende caracterizar los derivados obtenidos de las microalgas para poder validar su funcionalidad como fitosanitarios y fitoestimulantes. Su aplicación en la industria agroalimentaria puede optimizar el uso del agua, reducir la generación de residuos y el uso de fitosanitarios sintéticos.
La primera fase del proyecto consiste en seccionar las microalgas más adecuadas. Para ello, se estudiará la producción biotecnológica de diferentes especies de la familia Trebouxiaceae. Una vez seleccionadas las especies, se identificarán los metabolitos que de ellas se quieren aprovechar. Para ello, caracterizarán y validarán el rendimiento fitosanitario y fitoestimulante de los mismos. A continuación, realizarán el escalado de la producción de compuestos de interés en biorreactores. Por último, mejoraran biotecnológicamente las microalgas de acuerdo a los resultados obtenidos.
Potencial biotecnológico de las Trebouxiaceae. Análisis metabolómico porGC-MS, se ha detectado un total de 228 metabolitos diferentes lo que indica la gran diversidad de compuestos producidos por estas microalgas.
En este momento, MIBIMI ha puesto a punto y completado la caracterización metabolómica de microalgas liquénicas. Esto ha permitido seleccionar una serie de microalgas con potencial en el sector agroalimentario. De cara a la transformación de las mismas, se ha desarrollado la separación por citometría de flujo de los tipos celulares presentes en los cultivos. En paralelo, se ha determinado la sensibilidad a antibióticos de las diferentes especies y se ha puesto a punto la obtención de protoplastos para su transformación. Así mismo, en el estado actual del proyecto el equipo investigador está procediendo al escalado de los cultivos, con el objetivo de producir biomasa a nivel industrial, monitorizando la producción de metabolitos.
El escalado de cultivos de microalgas permite la obtención de biomasa alimentaria en medios sostenibles, libre del uso de contaminantes de la tierra o el agua y con una producción mínima de residuos. El proyecto MIBIMI está alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible número 2 “Hambre cero”, 3 “Salud y bienestar”, 12 “Producción y consumo responsables” y 13 “Acción por el clima”.
Transformación de Trebouxiaceae. Separación e identificación de tipos celulares por citometría de flujo
Las aplicaciones derivadas de la investigación podrán dar lugar a una producción sostenible y con una huella de carbono muy reducida. La obtención de productos a partir de microalgas supone una aproximación en la que se optimiza el uso del agua y se produce en forma limpia sin generación de residuos. Si además se producen compuestos con aplicación en la producción agrícola o en la producción de alimentos, los beneficios serán indudables.
Entrevista del proyecto
Mejora biotecnológica de microalgas liquénicas como potenciales sistemas de producción de fitosanitarios y fitoestimulantes
Entrevista a Pedro M. Carrasco Sorlí, investigador principal del proyecto MIBIMI
¿Cuál es el objetivo principal de su investigación?
El proyecto tiene como objetivo principal la optimización de la producción de derivados a partir de microalgas y su caracterización, con el fin de validar su funcionalidad para poder implementarlos en el sector agroalimentario.
Los objetivos puestos en marcha en el proyecto son:
1. Selección de las microalgas Trebouxiaceae más adecuadas para la producción biotecnológica de compuestos con aplicaciones en agroalimentación.
2. Identificación de los metabolitos de interés producidos por las especies de Trebouxiaceae.
3. Validación del uso de los derivados seleccionados como fitosanitarios así como fitoestimulantes que permitan obtener un mayor rendimiento a los cultivos ensayados
4. Escalado de la producción de los compuestos de interés en biorreactores
5. Mejora biotecnológica de las microalgas
¿Qué resultados ha obtenido hasta el momento y cómo cree que estos pueden contribuir al objetivo principal de su investigación?
En este momento, se ha puesto a punto y completado la caracterización metabolómica de microalgas liquénicas. Esto nos ha permitido seleccionar una serie de microalgas con potencial en el sector agroalimentario. De cara a la transformación de estas microalgas, se ha desarrollado la separación por citometría de flujo de los tipos celulares presentes en los cultivos. En paralelo, se ha determinado la sensibilidad a antibióticos de las diferentes especies y se ha puesto a punto la obtención de protoplastos para su transformación. Así mismo, en el estado actual del proyecto estamos procediendo al escalado de los cultivos, con el objetivo de producir biomasa a nivel industrial, monitorizando la producción de metabolitos.
¿Qué metodología y tecnologías está utilizando en su investigación?
Cultivos celurares en medio sólido y líquido
Espectrometría de masas
Métodos de escalado de cultivos líquidos
Citometría de flujo
Ensayos de sensibilidad a antibióticos.
¿En qué medida su investigación está contribuyendo al desarrollo de un sector agroalimentario más verde, sostenible y/o saludable? ¿En cuáles de los Objetivos de Desarrollo Sostenible se enmarca su proyecto?
El escalado de cultivos de microalgas permite la obtención de biomasa alimentaria en medios sostenibles, libre del uso de contaminantes de la tierra o el agua y con una producción mínima de residuos.
En cuanto a los objetivos sostenible a los que queremos colaborar, serían: hambre cero; salud y bienestar; producción y consumo responsables y acción por el clima
¿Qué desafíos ha encontrado en la implementación de sus resultados en el sector agroalimentario?
La transformación de especies que no han sido transformadas hasta la fecha. El escalado de los cultivos La puesta en marcha de bioensayos para comprobar la actividad de los extractos o los compuestos obtenidos
¿Qué impactos sociales y económicos cree que puede tener la implementación de sus resultados en el sector agroalimentario?
Pensamos que podremos dar lugar a una producción sostenible y con una huella de carbono muy reducida. La obtención de productos a partir de microalgas supone una aproximación en la que se optimiza el uso del agua y se produce en forma limpia sin generación de residuos. Si además se producen compuestos con aplicación en la producción agrícola o en la producción de alimentos, los beneficios son indudables.
¿Qué recomendaciones tiene para otros investigadores o actores del sector agroalimentario en cuanto a la implementación de sus resultados?
La implementación de cualquier resultado a nivel económico tiene un paso crítico en la capacidad de producción. En casos como el nuestro, en que se trata de producir en microorganismos, el escalado de los cultivos y el mantenimiento de la producción de compuestos en cultivos escalados son fundamentales.
Díptico
