Un proceso en dos etapas con frio y ultrasonidos permite mejorar la producción de omega-3 DHA de Schizochytrium sp

En un experimento pionero que combina biología e ingeniería, científicos han desarrollado una técnica revolucionaria para incrementar significativamente la producción de ácido docosahexaenoico (DHA), un omega-3 esencial, en la especie de microalga Schizochytrium sp.. Mediante una combinación innovadora de estrés por bajas temperaturas y estimulación ultrasónica, los investigadores han abierto nuevas fronteras en la producción sostenible de DHA, mostrando cómo los procesos naturales pueden optimizarse para satisfacer la creciente demanda mundial de nutrientes esenciales.

El DHA, un componente clave para la salud del cerebro, la retina y el corazón, se obtiene tradicionalmente del aceite de pescado. Sin embargo, la extracción de este recurso plantea importantes desafíos de sostenibilidad debido a la sobrepesca y la presión sobre los ecosistemas. Las microalgas, los productores originales de DHA en las cadenas alimenticias acuáticas, se han convertido en una alternativa sostenible. No obstante, la producción a gran escala se ha visto limitada por las dificultades para equilibrar altos rendimientos con un crecimiento eficiente.

Este nuevo estudio ofrece una solución. Al introducir factores de estrés ambiental en etapas específicas del crecimiento de las microalgas—como la reducción de la temperatura y la aplicación controlada de ondas ultrasónicas—los investigadores lograron un incremento del 53,7% en el rendimiento de DHA y un aumento del 38,1% en la producción total de lípidos, en comparación con los métodos tradicionales. Este enfoque no solo mejora la eficiencia, sino que también abre la posibilidad de reemplazar el DHA derivado del pescado, reduciendo significativamente el impacto ambiental de las industrias de acuicultura.

Someter a las algas a estrés para alcanzar el éxito

La innovación tiene lugar en un entorno de laboratorio altamente controlado. Cuando se someten a bajas temperaturas, las microalgas Schizochytrium sp. responden aumentando su contenido de DHA hasta un 52,6% de sus ácidos grasos totales, un mecanismo de supervivencia similar a almacenar recursos. La estimulación ultrasónica, que agita suavemente las algas mediante ondas de sonido, incrementa la acumulación de lípidos hasta alcanzar un impresionante rendimiento de 63,4 gramos por litro.

El verdadero avance, sin embargo, llegó al combinar ambos métodos de forma secuencial. Primero, las algas fueron enfriadas para estimular la síntesis de DHA; luego, la estimulación ultrasónica potenció la producción total de lípidos. ¿El resultado? Un récord en la producción de DHA de 38 gramos por litro, marcando un hito en la biotecnología sostenible.

Descifrando la respuesta de las algas

Para entender los procesos biológicos detrás de este éxito, los investigadores analizaron la expresión genética. Descubrieron que las condiciones de estrés dual activaron genes clave involucrados en la biosíntesis de lípidos y DHA, como ORFC y SOD, responsables de producir ácidos grasos y contrarrestar el estrés oxidativo. Este conocimiento molecular sienta las bases para futuros avances aún mayores en la producción de DHA a partir de microalgas.

A medida que la población mundial sigue creciendo y la producción sostenible de alimentos se vuelve más crítica, aprovechar la resiliencia natural de las microalgas podría transformar la forma en que se producen nutrientes esenciales como el DHA. A diferencia del aceite de pescado, el cultivo de algas puede realizarse en tierra, requiere poca agua y tiene una huella de carbono significativamente menor.

Aunque todavía existen desafíos, como escalar estos procesos a nivel industrial, los beneficios potenciales son inmensos. Al desbloquear todo el potencial de las microalgas con técnicas de vanguardia, podríamos estar más cerca que nunca de un futuro donde la nutrición sea sostenible, eficiente y respetuosa con el medio ambiente.

A medida que los científicos perfeccionan sus métodos, una cosa está clara: estos pequeños y a menudo subestimados organismos podrían ser la clave para transformar cómo alimentamos a la humanidad y al planeta. Desde los laboratorios hasta los platos de todo el mundo, la silenciosa revolución de las algas apenas está comenzando.