Microalghe: un futuro sostenibile – FondaliCampania

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Le microalghe sono organismi vegetali straordinari che, nonostante le loro dimensioni microscopiche (da 1 a 100 micrometri), giocano un ruolo fondamentale nell’ossigenazione degli ambienti acquatici, sia dolci che marini. Questi organismi autotrofi fotosintetici non solo sostengono gli ecosistemi acquatici, ma vengono anche utilizzati per produrre alimenti, integratori, biocarburanti e fertilizzanti, grazie al loro eccezionale contenuto di nutrienti.

Il ruolo delle microalghe

Le microalghe rivestono un ruolo fondamentale nei sistemi acquatici, influenzando in modo significativo gli equilibri ecologici e contribuendo a diversi processi biogeochimici. Le funzioni che svolgono nei sistemi marini e di acqua dolce, sono molteplici:

• sono implicate nella produzione primaria, cioè sono il principale motore della produzione primaria grazie alla fotosintesi, convertono la luce solare e il carbonio in biomassa e sono responsabili di circa il 50% dell’ossigeno che respiriamo;
• sono coinvolte nel ciclo del carbonio, durante la fotosintesi, assorbono quantità di C02, quando muoiono o vengono consumate da organismi marini, la materia organica contenente carbonio può essere trasferita più in basso della colonna d’acqua o può depositarsi sui fondali oceanici, in questo modo si sequestra il carbonio a lungo termine;
• assorbono azoto e fosforo favorendo la loro riciclazione e in questo modo regolano il bilancio dei nutrienti  , per questo sono  ottime per la produzione di integratori alimentari;
• rappresentano habitat e cibo per le specie, molte specie di zooplancton si nutrono di microalghe, e a loro volta, sono consumate dai pesci, crostacei e altre forme di vita acquatiche.

Caratteristiche morfologiche, pigmentazioni e strutture di difesa

Le microalghe si presentano con una varietà di forme e strutture morfologiche, che variano a seconda della specie e dell’ambiente in cui vivono. Possono presentare forme unicellulari, cioè costituite da singole cellule che possono essere di forma sferica, ellittica, cilindrica o irregolare. Alcune specie come la Chlorella, sono globulari, altre a forma di bastoncino. Talvolta si presentano anche in forme coloniali, si aggregano per formare strutture più grandi, visibili a occhio nudo o possono avere forme filamentose.

Possiedono un’ampia gamma di pigmenti fotosintetici che determinano il loro colore e di conseguenza, la loro capacità di assorbire la luce. I pigmenti principali includono clorofilla a (aspetto verde), ficolipidi (aspetto blu), fucoxantina (bruno), carotenoidi (arancio e giallo). Alcune microalghe possiedono strutture specializzate per difendersi dai predatori, come spore, mucillagini o composti tossic prodotti da alcune dinoflagellate (dotate di flagello).

Nannochloropsis

Nannochloropsis è un genere di microalghe unicellulari appartenente alla classe delle Eustigmatophyceae, nota per la sua importanza in vari settori, tra cui la biotecnologia, l’alimentazione animale e la produzione di biocarburanti. Le cellule di Nannochloropsis sono generalmente di piccole dimensioni, con diametri che variano da 1 a 3 micrometri; hanno una forma sferica o ellittica e sono circondate da una parete cellulare resistente. Contengono la clorofilla a che le conferisce colorazione verde.

Una delle sue caratteristiche più interessanti è la capacità di produrre una grande quantità di lipidi, in particolare acidi grassi poliinsauturi come l’acido eicosapentaenoico (EPA) e il docosaesaenoico (DHA), sono degli omega-3 essenziali per la salute umana. Gli omega-3 supportano la salute del cuore, del cervello e degli occhi e sono noti per le loro proprietà anti-infiammatorie. Per questo motivo la Nannochloropsis viene anche utilizzata per creare integratori alimentari a base di omega-3, ideali soprattutto per consumatori che seguono una dieta vegana o vegetariana, poichè non provengono da fonti animali.

Applicazioni nel fitorisanamento

Nannochloropsis ha mostrato un potenziale interessante nell’ambito del fitorisanamento, un processo che utilizza microrganismi, piante, o in questo caso microalghe, per decontaminare ambienti inquinati, come terreni e acque da sostanze tossiche o metalli pesanti. Può rimuovere metalli pesanti come piombo, cadmio, mercurio, rame, zinco e arsenico con adsorbimento a livello della superficie cellulare, biotrasformazione (trasformano il metallo pesante in sostanza meno tossica), accumulo intracellulare e biosintesi di chelanti (molecole che si legano ai metalli pesanti).

Vantaggi di Nannochloropsis nel fitorisanamento

L’uso di Nannochloropsis nel fitorisanamento offre una soluzione efficace, economica e sostenibile per la rimozione di inquinanti perchè è dotata di altrissima adattabilità a condizioni di stress come salinità elevata, temperature estreme, grazie alle sue caratteristiche morfologiche. Ha una capacità di crescita rapida e può essere coltivata su larga scala in ambienti controllati e ha basso impatto ecologico rispetto ad altre tecniche di depurazione, in quanto le microalghe non necessitano di terreni agricoli per crescere, sono a basso consumo energetico e sono biodegradabili e non tossiche; inoltre, rimuovono inquinanti senza reazioni chimiche aggressive ma attraverso processi biologici.

Nannochloropsis rappresenta la sostenibilità del futuro, per questo è di nostro interesse ridurre l’inquinamento ambientale e l’antropizzazione perchè per preservarle, hanno bisogno di condizioni ottimali di temperatura, salinità, nutrienti e circolazione dell’acqua, il riscaldamento globale o un eccesso di nutrienti come azoto e fosforo  possono causare eutrofizzazione e in generale, contribuire a influenzare negativamente la loro sopravvivenza in natura; è importante salvaguardare queste piccole specie che contribuiscono a sostenere la biodiversità del nostro pianeta.