Bioestimulantes a partir de microalgas

Las microalgas son microorganismos que realizan la fotosíntesis y habitan en ambientes acuáticos, tanto marinos como de agua dulce.

Tienen diversos usos, ya sea en suplementos alimenticios, en la industria cosmética, como ingrediente en alimentos para acuicultura, captura de carbono y también son investigadas como una fuente potencial de biocombustibles y como biopesticidas.

Constituyen, además, una materia prima con aplicaciones en la agroindustria para mejorar los cultivos. Los bioestimulantes a partir de microalgas actúan como complementos de los fertilizantes tradicionales, optimizando la absorción de nutrientes por parte de las plantas. Esta sinergia resulta en una menor necesidad de fertilización química, favoreciendo así prácticas agrícolas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.

En la provincia de Chiriquí, Byron Elhyel Álvarez, licenciado en química y actualmente estudiante de la maestría en Ciencias Químicas con énfasis en inocuidad alimentaria en la Universidad Autónoma de Chiriquí, participó, en conjunto con su compañera Andrea Polo, en el programa “Nuevos Investigadores” en 2021 de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), con el proyecto “Bioestimulantes a partir de microalgas”. Su tutora fue la Dra. Ariadna Batista.

“Nuestro proyecto consistía en muestrear diferentes cepas de microalgas a lo largo de las regiones arroceras de Chiriquí, en este caso, las regiones de Alanje y de Barú. Obtuvimos muestras de algunos cuerpos de agua en esas zonas arroceras y aislamos cepas que estaban en esos ecosistemas acuáticos”, menciona Álvarez.

Dichas cepas de microalgas producen compuestos de interés. Para identificarlas molecularmente, aislaron las cepas y utilizaron técnicas de PCR, logrando identificar dos cepas: Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana. Ambas son tolerantes a contaminantes y a condiciones extremas.

Para escalar su volumen, las cultivaron en el laboratorio y obtuvieron una biomasa de las microalgas. Realizaron algunos bioensayos en semillas de arroz y de berro, y determinaron el índice de germinación, es decir, cómo variaba con la presencia de estas microalgas.

“Estas microalgas producen fitohormonas que estimulan el crecimiento de las plantas, haciendo que crezcan más robustas y le confieren mayor resistencia al estrés abiótico, por ejemplo, a la sequía y temperaturas extremas”. La planta va a tener un mejor desarrollo debido a estos estimulantes. Esto se traduce en ahorros en fertilizantes para los productores.

Mediante la Convocatoria Pública de Movilidad de Investigación MOV-2022-09 de la Senacyt, los investigadores del Centro de Investigación de Productos Naturales y Biotecnología (Cipnabiot) de la Unachi, Andrea Polo, Byron Álvarez, Miguel Vega y la Dra. Ariadna Batista, coordinadora de la Maestría en Ciencias Químicas, hicieron una pasantía en España.

En colaboración con el Grupo de Biotecnología de Microalgas Marinas de la Universidad de Almería y bajo la dirección del Dr. Francisco Gabriel Acien, los investigadores panameños en formación desarrollaron ensayos para conocer cuál era el efecto bioestimulante de estas algas.

“En Almería llevan esta línea de investigación bastante desarrollada. Logramos tener resultados favorables”, indica Byron. “Poníamos los bioensayos contra un control, que era la fitohormona pura, y veíamos que la biomasa de las microalgas tenía resultados similares a la aplicación de la hormona pura. Esto nos indica que podríamos obtener esa biomasa de las bioalgas para mejorar los cultivos de nuestro país”.

Por otra parte, las microalgas también son capaces de depurar las aguas residuales. “Lo que hacemos es obtener biomasa de las algas de la depuración de aguas residuales, recuperar esa agua residual que puede ser devuelta a cuerpos de agua sin que cause más contaminación y, además, aprovechar la biomasa para el agricultor”.

Byron Álvarez y Andrea Polo participaron en la primera ronda de Nuevos Investigadores de 2024. Byron investigará la depuración de aguas residuales con las microalgas y Andrea, la producción de bioestimulantes. “Vamos a depurar residuos lácteos, esa línea de investigación me llama mucho la atención, cómo podemos ayudar a la comunidad a obtener compuestos de interés, productos a partir de cosas que descartamos como las aguas residuales que son altamente contaminantes, para generar una economía circular en concordancia con los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Desde la maestría en Ciencias Químicas, sigo desarrollando la línea de investigación de biotecnología de microalga y en el futuro me gustaría estudiar un doctorado en biotecnología”.

El objetivo principal del programa “Nuevos Investigadores” es incentivar la investigación e innovación entre los universitarios, para contribuir al desarrollo profesional de los futuros científicos y tecnólogos, con las capacidades adecuadas para enfrentar los desafíos en sus campos de estudio.

El pasado 9 de agosto se reconoció a los estudiantes investigadores e investigadores tutores de 35 proyectos de investigación científica que finalizaron exitosamente entre 2023 y 2024.