Pó de excrementos de insetos da Larveriet em Voss. O pó foi misturado com água para disponibilizar os nutrientes para as microalgas. Crédito:Pia Steinrücken À medida que a procura de alimentos ricos em proteínas aumenta com o crescimento populacional e a crescente sensibilização para a nutrição e a saúde, as fontes tradicionais de proteína animal e vegetal que requerem terras aráveis ou água doce exercem uma pressão significativa sobre a terra e os recursos. Portanto, há uma grande necessidade de novas fontes de proteína mais sustentáveis.
O grupo de pesquisa em Biotecnologia Marinha do NORCE vem trabalhando há vários anos no desenvolvimento e ampliação de microalgas fotossintéticas como matéria-prima sustentável para alimentos, rações e outros produtos. As microalgas são um tipo de pequenas “células vegetais” encontradas em água salgada e doce e são uma fonte promissora de proteínas por vários motivos:
- Muitas microalgas possuem alto teor de proteínas e um perfil de aminoácidos que atende aos requisitos para produção de alimentos e rações. Este é o caso da Chlorella vulgaris, utilizada em nosso estudo.
- As microalgas têm alta eficiência de produção e podem ser cultivadas em terras não aráveis com baixa necessidade de água.
- Resíduos e fluxos residuais de diversas indústrias podem ser usados no cultivo de microalgas, oferecendo uma alternativa mais sustentável aos fertilizantes químicos.
A produção de insetos é outra nova fonte de proteína atualmente explorada na Europa e na Noruega. Como todos os tipos de produção, uma fábrica de insetos também gerará resíduos, como excrementos de insetos. Em termos técnicos, isso é chamado de excremento, uma mistura de fezes, pele e esqueletos de insetos cultivados e seus alimentos.
Numa economia circular, devemos utilizar melhor os resíduos. Juntamente com Oliver Müller, da Universidade de Bergen, e com os colegas do NORCE, Hanna Böpple e Dorinde Kleinegris, Pia Steinrücken investigou se as microalgas podem receber excrementos como alternativa à fertilização convencional.
“No projeto ProFuture, usamos excrementos de insetos como fonte potencial de nutrientes para o cultivo da microalga Chlorella vulgaris, o que poderia tornar a produção de microalgas mais ecologicamente correta e econômica”, diz Steinrücken.
Os investigadores estudaram se estas microalgas continham a mesma quantidade de proteína que aquelas que receberam fertilizantes comerciais regulares. Os resultados mostraram que quando as microalgas foram cultivadas com nutrientes de excrementos, elas cresceram igualmente bem e forneceram um alto teor de proteína de 40% do peso seco. O estudo foi publicado em Bioresource Technology Reports .
“O excremento do inseto vem de Larveriet em Voss, que produz larvas de larvas alimentadas com resíduos orgânicos. É entregue em pó, que misturamos com água para liberar os nutrientes”, explica o pesquisador do NORCE. "Em seguida, centrifugamos as partículas não solúveis em água da água. O líquido é então esterilizado para minimizar o risco de infecção bacteriana e contaminação das algas."
Processos circulares
Para que as algas cresçam, elas precisam de nutrientes como nitrogênio e fósforo. Os fluxos de resíduos da indústria e da agricultura contêm frequentemente grandes quantidades destas substâncias, o que os torna interessantes como fonte potencial de nutrientes para a produção de algas. Isto pode levar à redução de custos e ao uso benéfico dos resíduos. Mas as microalgas não podem consumir todas as fontes de nitrogênio e fósforo, e também pode haver outros componentes que influenciam negativamente o crescimento das algas.
Portanto, cada fluxo de resíduos precisa ser testado quanto à sua adequação para a produção de microalgas. O nitrogênio no meio de crescimento baseado em excrementos de insetos consistia principalmente de compostos orgânicos, e as microalgas utilizaram entre 71% e 78% desse nitrogênio.
Potencial para expansão
Apesar dos ensaios promissores, permanecem desafios na introdução de proteínas de microalgas em produtos alimentares e rações. A produção atual é cara e feita em pequena escala. É necessário aumentar a escala e investir em tecnologias de produção em grande escala amigas do ambiente para que esta seja concretizada como uma fonte de proteína nova e sustentável.
“O estudo mostra que o excremento pode ser adequado como meio de crescimento para o cultivo de microalgas em pequena escala. Novas pesquisas devem explorar as possibilidades de uso do excremento como suplemento nutricional em condições de cultivo maiores e contínuas e avaliar os efeitos nas metas de sustentabilidade e na economia de produção de microalgas.
“Também é importante ressaltar que embora utilizemos resíduos como recurso, o que reduzirá os gastos com meios químicos de crescimento, esse processo também gera resíduos residuais. A massa úmida que permanece após a extração dos nutrientes é um resíduo que deve ser descartados ou usados alternativamente, por exemplo, como fertilizante para plantas", conclui Steinrücken.
No desenvolvimento de novas cadeias de valor de base biológica, é crucial explorar como diferentes produções podem colaborar para trocar e minimizar resíduos, em linha com os princípios económicos circulares. As chamadas simbioses industriais e bioparques podem ser uma abordagem interessante. Estes podem servir como uma área restrita para explorar a utilização de recursos com novas tecnologias.
