Los sistemas de recirculación acuícola (RAS) reducen el consumo de agua y permiten controlar mejor la producción, generando nitrógeno y fósforo residual, además de aire de desgasificación enriquecido en CO₂ que necesita ser gestionado.
Lo que normalmente se considera un desecho del proceso de producción acuícola puede convertirse en materia prima para producir compuestos de alto valor. Esta es la hipótesis que ha evaluado un equipo de la Universidad de Jyväskylä, en Finlandia, utilizando la microalga Haematococcus pluvialis, una de las principales fuentes naturales de astaxantina que se emplea en acuicultura como pigmento y compuesto funcional, especialmente en piensos para salmónidos, aunque su versión natural sigue condicionada por costes de producción elevados.
El estudio cultivó Haematococcus pluvialis en agua procedente de un RAS de trucha arcoíris y comparó dos fuentes de aireación: aire ambiente, con unas 400 ppm de CO₂, y aire de escape de un sistema RAS, con concentraciones de CO₂ de 1.900 a 2.500 ppm. Los cultivos se desarrollaron a unos 18 ºC, condiciones representativas de instalaciones nórdicas, y posteriormente fueron sometidos a alta intensidad lumínica para inducir la acumulación de astaxantina.
El interés del estudio no está solo en producir astaxantina, sino en demostrar que dos corrientes residuales del RAS —nutrientes y CO₂— pueden convertirse en insumos para una biotecnología de mayor valor añadido.
Los resultados muestran que el CO₂ procedente del RAS incrementó un 15% la tasa de crecimiento de la microalga, un 57% la densidad celular y un 76% el peso seco frente al aire ambiente. Además, la eliminación de nitrógeno total, nitrato y fosfato superó el 95% en los tratamientos ensayados, lo que refuerza el interés del enfoque no solo como producción de biomasa, sino también como estrategia de biorremediación del agua efluente.
La parte más relevante desde el punto de vista industrial aparece en la fase de estrés lumínico, cuando Haematococcus pluvialis cambia hacia la fase roja y acumula astaxantina. El uso de CO₂ procedente del RAS durante esta fase aumentó el contenido de astaxantina entre un 17% y un 19%, hasta alcanzar el 1,12% del peso seco. La concentración volumétrica de astaxantina aumentó entre un 92% y un 119%, con valores de hasta 23,26 mg por litro.
Para los autores, esto indica que el CO₂ extraído directamente de un RAS puede ser suficiente para mejorar tanto el crecimiento como la producción de astaxantina frente al aire ambiente. La observación es importante porque no se trata de inyectar CO₂ puro ni gases industriales externos, sino de aprovechar una corriente ya generada dentro de la propia instalación acuícola.
Aunque los resultados son esperanzadores, en entornos comerciales la biomasa del sistema fluctúa en función de la etapa de producción, la cantidad de alimento, la eficiencia de la desgasificación, entre otras. Además, el aire de escape podría contener trazas de compuestos como amoníaco, sulfuro de hidrógeno u óxido nitroso, cuyos efectos sobre la microalga deben estudiarse mejor.
También hay que considerar el coste de los fotobiorreactores, la cosecha y secado de biomasa, la extracción o uso directo del ingrediente, la estabilidad del CO₂ disponible en una granja comercial y la calidad final del producto.
Por tanto, las corrientes laterales de los RAS pueden convertirse en insumos biotecnológicos si se integran con sistemas de cultivo de microalgas diseñados para recuperar nutrientes, capturar carbono y generar biomasa funcional.
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