Nuestro planeta enfrenta una creciente crisis alimentaria. Según las Naciones Unidas, más de 800 millones de personas están desnutridas regularmente. Para 2050, entre 2 y 3 mil millones de nuevos huéspedes se unirán a la mesa.
Enfrentar este desafío implica no solo proporcionar calorías suficientes para cada persona, sino también garantizar una dieta equilibrada que incluya proteínas y nutrientes esenciales para una buena salud. En un estudio recientemente publicado, explicamos cómo las microalgas marinas podrían ser una solución sustentable para terminar con el macro-hambre global.
Problemas con los sistemas actuales de producción de alimentos
La dieta occidental actual requiere de grandes superficies de tierra, agua y energía, es muy contaminante y es un importante contribuyente al cambio climático. Proporcionar alimentos nutritivos para una población mundial en constante crecimiento con un aumento de la demanda per cápita está llevando a nuestro sistema actual de producción de alimentos más allá de sus límites.
La producción ganadera está reemplazando los bosques con cultivo y pasturas para la producción de carne. El fertilizante nitrogenado y fósforado utilizado en cereales y otros cultivos está degradando los suelos y creando zonas muertas biológicas en unos 400 estuarios de todo el mundo.
Los peces son una fuente importante de ácidos grasos omega-3 y aminoácidos esenciales que componen nuestras proteínas. Sin embargo, comer pescado tiene algunas desventajas. Pueden contener altas concentraciones de metales pesados y químicos orgánicos tóxicos en sus tejidos. Además, la mayoría de las pesqueras oceánicas están sobre-explotadas o en producción máxima.
La acuicultura viene tendiendo una creciente participación en los mercados de mariscos del mundo. Pero las granjas de peces pueden tener graves impactos ambientales, incluyendo la contaminación del agua, la transmisión de enfermedades a los peces silvestres y la destrucción del hábitat. La demanda de peces pequeños para alimentar a los criados en granjas está agotando las poblaciones silvestres en los océanos.
Un enfoque alternativo: cortar el ‘pez medio’
En nuestro artículo, proponemos una solución alternativa: la producción comercial de microalgas marinas como alimento humano básico y alimento para animales y peces de criadero. Estos pequeños organismos son la principal fuente de ácidos grasos omega-3 y aminoácidos que los humanos necesitamos en nuestra dieta, y que muchos de nosotros comemos al consumir pescado. Pero los peces son meramente intermediarios acuáticos en el negocio de la nutrición. Podemos alimentar al mundo de manera más eficiente «cortando el pez medio».
Las microalgas son un recurso casi sin explotar, y se encuentran en sistemas acuáticos marinos y de agua dulce. Aunque tienen solo unos pocos micrómetros, producen aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas, minerales, antioxidantes, polímeros e hidratos de carbono.
Por ejemplo, la microalga rica en omega-3 Nannochloropsis oculata , o simplemente Nanno, es una fuente potencial prometedora de alimentos con alto contenido de nutrientes. Tiene 40 por ciento de proteína en peso seco, de los cuales un tercio contiene aminoácidos esenciales y un 6 por ciento de EPA omega-3, un ácido graso esencial.
Actualmente solo se usan comercialmente un puñado de especies de algas, pero cientos de cepas tienen el potencial de convertirse en fuentes de alimento. Las microalgas se usan actualmente como un ingrediente alimenticio, un suplemento y como alimento acuático para peces.
Produciendo Nanno
Las microalgas se cultivan comercialmente usando varios métodos que tienen un amplio rango en las huellas de carbono. El primero es un sistema de fermentación aeróbica, en el que el cultivo se realiza en la oscuridad, mezclando los recipientes que usan azúcar como principal fuente de energía para las algas. Las algas también se pueden cultivadas en estanques abiertos, utilizando agua dulce o salada, dióxido de carbono y luz solar. Alternativamente, pueden cultivarse en agua salina o agua de mar en tubos cerrados y transparentes llamados fotobiorreactores.
Actualmente, Nanno se está cultivando a escala comercial en dos lugares. En Texas utilizando agua salina en estanques al aire libre con dióxido de carbono agregado y en una estación de energía geotérmica en Islandia, en fotobiorreactores que usan agua de mar y dióxido de carbono. Aquí la luz del sol se reemplaza por luces LED eficientes alimentadas por electricidad renovable de bajo costo de la planta de energía.
Los fotobiorreactores requieren la menor cantidad de agua y tierra fértil. Estos reactores son como bloques LEGO que pueden apilarse verticalmente. Como es un sistema cerrado, este enfoque minimiza la pérdida de agua por evaporación.
Una forma de medir para comparar la sustentabilidad en la producción de proteínas animales, plantas y algas marinas es la superficie y el agua necesaria para producir una cantidad igual de aminoácidos esenciales de cada tipo de alimento. Calculamos que producir un kilogramo de aminoácidos esenciales de origen bovino requiere 148,000 litros de agua dulce y 125 metros cuadrados de tierra fértil. En contraste, producir la misma cantidad de Nanno criado en un estanque abierto con agua salina requiere solo 20 litros de agua dulce y 1,6 metros cuadrados de tierras no fértiles.
Contrariamente, algunas proteínas vegetales requieren grandes cantidades de tierra y agua, incluso similar a algunas fuentes de carne. Por ejemplo, las arvejas requieren aproximadamente el doble de agua dulce y 6.5 veces de tierra fértil para producir la misma cantidad de aminoácidos esenciales que el pollo.
Convirtiendo microalgas en productos alimenticios
¿Cómo se come Nanno? Actualmente se presenta como una cápsula de gel suave de aceite de microalgas marinas, comercializado como una alternativa al krill o aceite de pescado como fuente diaria de omega-3. En forma de polvo, el extracto de algas o algas enteras podría servir como ingrediente en bares de salud, bocadillos deportivos o pastas. Las algas enteras, como Spirulina y Chlorella, ya son comercialmente viables y han ingresado al mercado, junto con otros productos a base de algas como el té de algas y la harina de algas.
En su forma actual, Nanno puede usarse como un suplemento de proteínas y ácidos grasos para mejorar el nivel nutricional de las personas desnutridas en todo el mundo y como alimento para peces de cultivo y ganado. La mayoría de los productos basados en algas se comercializan en los Estados Unidos como suplementos dietéticos, pero creemos que ha llegado el momento de introducir alimentos basados en algas en la mesa.
Varias compañías ya ofrecen productos cárnicos alternativos innovadores, que tienen el potencial de convertirse en fuentes de alimentos a gran escala con un contenido nutricional y un sabor comparable a la carne. Pero los productos a base de papa, trigo y soja aún consumen grandes cantidades de agua dulce y tierra cultivable, con las mismas desventajas medioambientales que la agricultura actual.
Según nuestro cálculo, los sustitutos de la carne a base de arvejas y soja con un valor nutricional de aminoácidos similar al de Nanno requieren 6,4 veces menos agua dulce que la carne de vaca, pero requerirían 2,2 veces más tierra fértil. En contraste, el uso de microalgas marinas reduce el uso de la tierra en más de 75 veces, ya que no se requiere tierra fértil, y reduce el consumo de agua dulce en un factor de 7.400.
Nuestro artículo describe un sistema sostenible para cultivar microalgas que es económicamente viable. El siguiente paso es persuadir a los científicos de alimentos para que lo utilicen como base para productos cárnicos alternativos. Los chefs y entendidos, los gastrónomos y los golosos, los consumidores y los críticos pueden ayudar al planeta participando en una transición global a las hamburguesas de algas.
Isaac Berzin, fundador y CTO de Algaennovation, contribuyó a este artículo.
