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La coltivazione delle microalghe è promettente in tempi di crisi climatica e di scarsità di cibo e potrebbe cambiare radicalmente il modo di produrre mangimi, bioplastiche o biocarburanti. Tuttavia, l’enorme potenziale è ancora in gran parte non sfruttato, in parte a causa di metodi di coltivazione immaturi. Una delle sfide consiste nel proteggere le colture dai predatori. Una nuova pubblicazione dell’Eawag dimostra che le co-culture di varie microalghe sono più resistenti ai parassiti rispetto alle monocolture.
Per centinaia di anni l’uomo ha raccolto dai laghi alghe selvatiche e microscopiche da mangiare. Gli Aztechi, ad esempio, sono noti per aver usato reti sottili per scremare la spirulina dalla superficie del lago Texcoco. La essiccavano e la utilizzavano in una varietà di alimenti.
Ancora oggi, le microalghe sono popolari come superfood grazie ai loro ingredienti, come gli antiossidanti o gli acidi grassi omega-3, e si dice che abbiano numerosi effetti benefici per la salute. Tuttavia, il potenziale di queste minuscole alghe va ben oltre il loro utilizzo come integratori alimentari. Le microalghe potrebbero contribuire a risolvere alcuni dei problemi più urgenti del mondo moderno.
La loro rapida crescita, la capacità di legare l’anidride carbonica e l’elevato contenuto di proteine, lipidi e carboidrati rendono le microalghe interessanti per tutta una serie di applicazioni industriali, come la produzione di bioplastiche e biocarburanti o lo stoccaggio dell’anidride carbonica.
Esiste anche un grande potenziale per l’utilizzo come mangime per animali in agricoltura. Rispetto alla coltivazione della soia, ad esempio, le microalghe possono essere utilizzate per ottenere il contenuto proteico desiderato in tempi più brevi, su meno terreno e con meno acqua. Diversi ricercatori stanno attualmente lavorando allo sviluppo di questa fonte alimentare, tra cui Agroscope nel progetto Algafeed. Tuttavia, ci sono ancora sfide che rendono più difficile la produzione economica. Tra queste, la protezione delle colture da predatori, parassiti e agenti patogeni.
Una recente pubblicazione dell’istituto di ricerca acquatica Eawag fornisce ora un nuovo approccio a questo problema.
In natura, le microalghe costituiscono la base della rete alimentare dei corpi idrici perché vengono mangiate dallo zooplancton (che comprende piccoli animali come le pulci d’acqua o i flagellati erbivori visibili solo al microscopio). Questo serve a sua volta come cibo per le creature più grandi, come i pesci. Se le microalghe vengono coltivate in sistemi all’aperto in stagni artificiali, molto più favorevoli dei fotobioreattori, è quasi impossibile evitare che lo zooplancton si insinui. Come se non bastasse, le specie algali di maggiore interesse economico perché crescono più velocemente (come la Chlorella o la Nannochloropsis) sono particolarmente suscettibili ai predatori a causa dei loro corpi cellulari piuttosto piccoli.
Patrick Thomas, ricercatore post-dottorato presso l’Eawag, è ora in grado di dimostrare che una co-cultura di diverse microalghe potrebbe proteggerle dalla decimazione da parte dei predatori.
Sia la biomassa che il tasso di crescita delle due alghe erano più elevati nella co-cultura. Thomas spiega: "Attribuiamo questo risultato al fatto che B. braunii forma grandi colonie che non sono commestibili per i predatori, rendendo le cellule di Nannochloropsis più difficili da raggiungere. D’altra parte, la specie è nota per l’escrezione di composti chimici come gli acidi grassi liberi, che potrebbero anche funzionare come meccanismo di difesa".
È probabile che anche le interazioni positive tra le due specie di alghe giochino un ruolo. "Con una co-cultura, si potrebbero sfruttare le proprietà complementari delle due specie di alghe", afferma Thomas. Una tale co-cultura consentirebbe anche di ridurre l’uso di pesticidi, che comportano rischi per l’ambiente e possono anche portare alla resistenza dei predatori. "Speriamo che i nostri risultati contribuiscano a ridurre i costi di coltivazione delle microalghe e quindi a rendere la coltivazione su larga scala più conveniente dal punto di vista economico".
Il ricercatore sottolinea che, sulla base dello studio proof-of-concept, sono ancora necessarie molte altre ricerche e studi pilota pratici per esplorare ed espandere ulteriormente il concetto. I prossimi passi potrebbero essere il trasferimento a scale più grandi, ad altre specie o ad altri ambienti, come quelli salini.
Thomas, P. K.; Arn, F. J.; Freiermuth, M.; Narwani, A. (2024) Botryococcus braunii reduces algal grazing losses to Daphnia and Poterioochromonas through both chemical and physical interference, Journal of Applied Phycology , doi: 10.1007/s10811’024 -03330-x , Institutional Repository
