Clorela

Chlorella es un género de unas trece especies de algas verdes unicelulares de la división Chlorophyta. Las células tienen forma esférica, de aproximadamente 2 a 10 μm de diámetro y no tienen flagelos. Sus cloroplastos contienen los pigmentos fotosintéticos verdes clorofila-a y -b. En condiciones ideales, las células de Chlorella se multiplican rápidamente y solo necesitan dióxido de carbono, agua, luz solar y una pequeña cantidad de minerales para reproducirse.

El nombre Chlorella proviene del griego χλώρος, chlōros/ khlōros, que significa verde, y del sufijo diminutivo latino ella, que significa pequeño.. El bioquímico y fisiólogo celular alemán Otto Heinrich Warburg, premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1931 por sus investigaciones sobre la respiración celular, también estudió la fotosíntesis de la Chlorella. En 1961, Melvin Calvin, de la Universidad de California, recibió el Premio Nobel de Química por su investigación sobre las vías de asimilación del dióxido de carbono en las plantas utilizando Chlorella.

Chlorella ha sido considerada como fuente de alimento y energía porque su eficiencia fotosintética puede alcanzar el 8%, superando a la de otros cultivos altamente eficientes como la caña de azúcar.

Taxonomía

Chlorella fue descrita por primera vez por Martinus Beijerinck en 1890. Desde entonces, se han descrito más de cien taxones dentro del género. Sin embargo, los datos bioquímicos y genómicos han revelado que muchas de estas especies no estaban estrechamente relacionadas entre sí, e incluso se las ubicaba en una clase separada Chlorophyceae. En otras palabras, la "bola verde" La forma de Chlorella parece ser un producto de una evolución convergente y no un taxón natural. Por lo general, no es posible identificar algas similares a la Chlorella basándose únicamente en sus características morfológicas.

Algunas cepas de "Chlorella" utilizados como alimento están incorrectamente identificados o corresponden a géneros que fueron clasificados fuera de la verdadera Chlorella. Por ejemplo, Heterochlorella luteoviridis normalmente se conoce como Chlorella luteoviridis, pero ya no se considera un nombre válido.

Como fuente de alimento

Cuando se cosechó por primera vez, la Chlorella se sugirió como un suplemento proteico económico para la dieta humana. Según la Sociedad Estadounidense del Cáncer, "los estudios científicos disponibles no respaldan su eficacia para prevenir o tratar el cáncer o cualquier otra enfermedad en humanos".

Bajo determinadas condiciones de cultivo, la Chlorella produce aceites con alto contenido de grasas poliinsaturadas: Chlorella minutissima ha producido ácido eicosapentaenoico en un 39,9 % del total de lípidos.

Historia

Tras los temores globales de un auge incontrolable de la población humana a finales de los años 1940 y principios de los 1950, la Chlorella fue vista como una nueva y prometedora fuente primaria de alimento y como una posible solución al mundo actual. crisis de hambre. Muchas personas durante esta época pensaron que el hambre sería un problema abrumador y vieron la Chlorella como una forma de poner fin a esta crisis proporcionando grandes cantidades de alimentos de alta calidad a un costo relativamente bajo.

Muchas instituciones comenzaron a investigar las algas, incluidas la Institución Carnegie, la Fundación Rockefeller, el NIH, la UC Berkeley, la Comisión de Energía Atómica y la Universidad de Stanford. Después de la Segunda Guerra Mundial, muchos europeos morían de hambre, y muchos malthusianos lo atribuyeron no sólo a la guerra, sino también a la incapacidad del mundo para producir suficientes alimentos para sustentar a la creciente población. Según un informe de la FAO de 1946, el mundo necesitaría producir entre un 25 y un 35 por ciento más de alimentos en 1960 que en 1939 para mantenerse al día con el aumento de la población, mientras que las mejoras en la salud requerirían un aumento del 90 al 100 por ciento. Como producir carne era costosa y consumía mucha energía, la escasez de proteínas también era un problema. El aumento de la superficie cultivada por sí solo no contribuiría hasta cierto punto a proporcionar una nutrición adecuada a la población. El USDA calculó que, para alimentar a la población estadounidense en 1975, habría que añadir 200 millones de acres (800.000 km²) de tierra, pero sólo 45 millones estaban disponibles. Una forma de combatir la escasez nacional de alimentos era aumentar la tierra disponible para los agricultores, pero la frontera estadounidense y las tierras agrícolas hacía tiempo que se habían extinguido en el comercio para la expansión y la vida urbana. Las esperanzas se basaban únicamente en nuevas técnicas y tecnologías agrícolas. Debido a estas circunstancias, se necesitaba una solución alternativa.

Para hacer frente al próximo auge demográfico de la posguerra en los Estados Unidos y otros lugares, los investigadores decidieron aprovechar los recursos marinos no explotados. Las pruebas iniciales realizadas por el Instituto de Investigación de Stanford mostraron que la Chlorella (cuando se cultiva en condiciones cálidas, soleadas y poco profundas) podría convertir el 20% de la energía solar en una planta que, cuando se seca, contiene un 50% de proteína. Además, la Chlorella contiene grasas y vitaminas. La eficiencia fotosintética de la planta le permite producir más proteínas por unidad de área que cualquier planta; un científico predijo que se podrían producir 10.000 toneladas de proteína al año con sólo 20 trabajadores en una planta de 1.000 acres (4 km2). ) Finca Chlorella. La investigación piloto realizada en Stanford y otros lugares generó una inmensa prensa por parte de periodistas y periódicos, pero no condujo a una producción de algas a gran escala. La Chlorella parecía una opción viable debido a los avances tecnológicos en la agricultura en ese momento y la aclamación generalizada que obtuvo por parte de los expertos y científicos que la estudiaron. Los investigadores de algas incluso esperaban agregar un polvo de Chlorella neutralizado a los productos alimenticios convencionales, como una forma de fortalecerlos con vitaminas y minerales.

Cuando se publicaron los resultados preliminares del laboratorio, la comunidad científica inicialmente respaldó las posibilidades de la Chlorella. El Science News Letter elogió los resultados optimistas en un artículo titulado "Algas para alimentar a los hambrientos". John Burlew, editor del libro de la Carnegie Institution de Washington Algal Culture-from Laboratory to Pilot Plant, afirmó que "el cultivo de algas puede satisfacer una necesidad muy real", afirmó. que Science News Letter convirtió en "las futuras poblaciones del mundo no morirán de hambre mediante la producción de algas mejoradas o educadas relacionadas con la espuma verde de los estanques". En la portada de la revista también aparecía el laboratorio de Cambridge de Arthur D. Little, que era una supuesta futura fábrica de alimentos. Unos años más tarde, la revista publicó un artículo titulado "La cena del mañana", que decía: "No hay duda en la mente de los científicos de que las granjas del futuro serán realmente fábricas." Science Digest también informó que "la espuma común de los estanques pronto se convertiría en el cultivo agrícola más importante del mundo". Sin embargo, en las décadas transcurridas desde que se hicieron esas afirmaciones, las algas no se han cultivado a tan gran escala.

Estado actual

Desde que el creciente problema alimentario mundial de la década de 1940 se resolvió mediante una mejor eficiencia de los cultivos y otros avances en la agricultura tradicional, la Chlorella no ha visto el tipo de interés público y científico que tuvo en la década de 1940. La Chlorella sólo tiene un nicho de mercado para las empresas que la promocionan como suplemento dietético.

Dificultades de producción

La investigación experimental se llevó a cabo en laboratorios, más que en el campo, y Los científicos descubrieron que la Chlorella sería mucho más difícil de producir de lo que se pensaba anteriormente. Para ser práctico, las algas cultivadas tendrían que colocarse bajo luz artificial o en sombra para producir su máxima eficiencia fotosintética. Además, para que la Chlorella sea tan productiva como el mundo requeriría, tendría que cultivarse en agua carbonatada, lo que habría añadido millones al costo de producción. Se requirió un proceso sofisticado y un costo adicional para cosechar el cultivo y, para que la Chlorella fuera una fuente de alimento viable, sus paredes celulares tendrían que ser pulverizadas. La planta sólo podría alcanzar su potencial nutricional en situaciones artificiales altamente modificadas. Otro problema fue el desarrollo de productos alimenticios suficientemente sabrosos a partir de Chlorella.

Aunque la producción de Chlorella parecía prometedora e implicaba tecnología creativa, hasta la fecha no se ha cultivado en la escala que algunos habían predicho. No se ha vendido en la escala de la Espirulina, los productos de soja o los cereales integrales. Los costos se han mantenido altos y la Chlorella se ha vendido en su mayor parte como alimento saludable, para cosméticos o como alimento para animales. Después de una década de experimentación, los estudios demostraron que tras la exposición a la luz solar, la Chlorella capturaba sólo el 2,5% de la energía solar, no mucho mejor que los cultivos convencionales. Los científicos también descubrieron en la década de 1960 que la Chlorella era imposible de digerir en su estado natural para los humanos y otros animales debido a las duras paredes celulares que encapsulaban los nutrientes, lo que presentaba más problemas para su uso en Producción de alimentos estadounidense.

Uso en la reducción de dióxido de carbono y producción de oxígeno

En 1965, el experimento ruso CELSS BIOS-3 determinó que 8 m² de Chlorella expuesta podían eliminar el dióxido de carbono y reemplazar el oxígeno dentro del ambiente sellado para un solo ser humano.. Las algas se cultivaron en tinas bajo luz artificial.

Suplemento dietético

Chlorella se consume como complemento alimenticio. Los fabricantes de productos Chlorella afirman falsamente que tiene supuestos efectos sobre la salud, incluida la capacidad de tratar el cáncer, por lo que la Sociedad Estadounidense del Cáncer afirmó que "los estudios científicos disponibles no respaldan su eficacia para prevenir o tratar". cáncer o cualquier otra enfermedad en humanos". La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ha emitido cartas de advertencia para complementar a las empresas por anunciar falsamente los beneficios para la salud del consumo de productos de chlorella, como una empresa en octubre de 2020.

Existe cierto apoyo de estudios en animales sobre la capacidad de la chlorella para desintoxicar insecticidas. Colerella protothecoides aceleró la desintoxicación de ratas envenenadas con clordecona, un insecticida persistente, disminuyendo la vida media de la toxina de 40 a 19 días. Las algas ingeridas atravesaron ilesas el tracto gastrointestinal, interrumpieron la recirculación entérica del insecticida persistente y posteriormente eliminaron la clordecona unida con las heces.

Problemas de salud

Un estudio de 2002 demostró que las paredes celulares de la Chlorella contienen lipopolisacáridos, endotoxinas que se encuentran en las bacterias gramnegativas que afectan el sistema inmunológico y pueden causar inflamación. Sin embargo, estudios más recientes han encontrado que los lipopolisacáridos en organismos distintos de las bacterias Gram-negativas, por ejemplo en las cianobacterias, son considerablemente diferentes de los lipopolisacáridos en las bacterias Gram-negativas.