Si se compara la agricultura de hace tan solo unas décadas a la actual se descubren infinidad de avances en todo el proceso: desde la preparación de la tierra, su tratamiento para que sea rica en ciertos compuestos que favorezcan el crecimiento del cultivo o lo protejan frente a patógenos, hasta el momento de la recolección, en el que la tecnología desarrolla nueva maquinaria para que no se desperdicie nada y se automatice la labor de cosechado.

También han cambiado los productos que se cultivan. Ya no solo se trata de alimentos, ahora también se cultivan microorganismos. Esta industria ha cobrado importancia en las últimas décadas debido a sus múltiples aplicaciones en diversos sectores. Tanto en el campo de la medicina, como de la agricultura, la alimentación o la biorremediación, bacterias, hongos o microalgas aportan numerosos beneficios. De ahí que la comunidad científica investigue nuevas técnicas para mejorar el rendimiento en su producción.

De la misma manera que en un campo se produce trigo, en los biorreactores, unos recipientes que mantienen un ambiente biológicamente activo, se cultivan microorganismos para su aplicación en distintas industrias.

De la misma manera que en agricultura se avanza en tecnología de la producción y el cosechado, en cultivos microbiológicos, se progresa con la investigación y aplicación de nuevas herramientas e instrumentos que mejoren el proceso. Así, un nuevo dispositivo ha visto la luz de manos de un equipo de investigación de la Universidad de Almería. Los investigadores han patentado este mecanismo para la recogida de microorganismos que mejora otras técnicas existentes en el mercado. Con este cosechador, se logra que el consumo energético disminuya y evita la necesidad de añadir ninguna sustancia que pueda alterar la calidad de la biomasa que se cosecha.

Microorganismos concentrados

El concentrador creado consiste en una carcasa que contiene un fluido osmótico. Esto es una sustancia que favorece la transferencia de agua desde el interior al exterior, como podría ser, por ejemplo, el glicerol, un tipo de alcohol, aunque el nuevo dispositivo permite utilizar otros compuestos. Dentro de la carcasa se incluye un tubo semipermeable que contiene el fluido de cultivo de los microorganismos. Tiene una entrada y una salida por donde circulan las bacterias o microalgas desde los reactores al concentrador, como si se tratara de un colador que filtra lo que es orgánico, la biomasa, y lo que no.

La importancia de este concentrador es que es válido para distintos usos y más eficiente, ya que no requiere un alto coste energético. “En el caso de estos cultivos uno de los problemas principales es el coste energético y económico que se genera en el momento de la extracción debido a la cantidad de agua que contienen. Por ejemplo, en microorganismos, como las microalgas, para lograr un gramo de biomasa es necesario utilizar un litro de cultivo”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Almería Tania Mazzuca, inventora de la patente.

La investigadora de la Universidad de Almería Tania Mazzuca, inventora de la patente.

La patente ‘Dispositivo concentrador de cultivos de microorganismos por ósmosis directa y funcionamiento en discontinuo’ logra concentrar más el cultivo que se produce en los biorreactores donde se producen estos ‘microseres’. “Concretamente, nuestro dispositivo es versátil para muchos tipos de microorganismos, no solo microalgas, puede utilizar diversos fluidos para funcionar y requiere menos energía porque aprovecha las corrientes de salida de los reactores”, añade.

Tiempos de cosecha

Las ventajas fundamentales de este concentrador con los existentes son:

• La transferencia del agua entre los fluidos, el que contiene el glicerol y el de cultivo, es continuo y directo debido a la permeabilidad de esa membrana del tubo interior, también conectada a los canales de entrada y salida.

• Se pueden regular los tiempos que permanecen los microorganismos dentro para controlar cuál va a ser la densidad con la que va a salir el cultivo, es decir, cómo de pastoso o líquido se pretende obtener.

• No requiere bombeo externo, ya que el dispositivo se puede colocar debajo del nivel del rebosadero de éstos. Es decir, al funcionar simplemente con la gravedad por la diferencia de alturas, no necesita alimentación energética.

• Pueden acoplarse distintos dispositivos de manera simultánea, lo que permite mayor rapidez y eficiencia en el cosechado.

• Se evita el contacto con otras sustancias que podrían contaminar a los organismos contribuyendo así a la pureza de la cosecha al estar sellados.

El dispositivo ya está listo y validado para su aplicación a escala industrial. Distintas empresas que generan biomasa a partir de microorganismos ya se han interesado para implantarlo en sus biorreactores y confirmar que tanto la cantidad como la calidad de su producto mejora.

El dispositivo ya está listo y validado para su aplicación a escala industrial.

Con él, se da un nuevo paso en el avance tecnológico de la microbiología y de su aplicación. Antonie van Leeuwenhoek, descubridor del microscopio y la primera persona que vio en 1675 uno de estos ‘animáculos’, como llamó a estos microseres que se movían en una gota de agua de estanque, se sorprendería de lo que su invento ha dado de sí a lo largo de la historia.

Más información en #CienciaDirecta: Patentan un sistema que facilita la recolección en el cultivo industrial de microorganismos