Nosso planeta enfrenta uma crescente crise alimentar. De acordo com as Nações Unidas, mais de 800 milhões de pessoas sofrem de desnutrição regular. De 2050, mais 2 a 3 bilhões de novos convidados se juntarão à mesa de jantar planetária.

Enfrentar este desafio envolve não apenas fornecer calorias suficientes para cada pessoa, mas também garantindo uma dieta balanceada que inclua proteínas e nutrientes essenciais para uma boa saúde. Em um estudo recém-publicado, explicamos como as microalgas marinhas podem ser uma solução sustentável para resolver a macro-fome global.

Problemas com os atuais sistemas de produção de alimentos

A dieta ocidental atual requer grandes quantidades de terra, água e energia, é altamente poluente e é um dos principais contribuintes para as mudanças climáticas. Fornecer alimentos nutritivos para uma população global cada vez maior com uma demanda per capita cada vez maior está levando nosso sistema atual de produção de alimentos além de seus limites.

A produção de gado está substituindo florestas por terras agrícolas e pastagens para carne e ração animal. Fertilizantes de nitrogênio e fósforo usados ​​para cultivar grãos para ração e outras safras estão degradando os solos e criando zonas biológicas mortas em cerca de 400 estuários ao redor do mundo.

Os peixes são uma fonte importante de ácidos graxos ômega-3 e aminoácidos essenciais que compõem nossas proteínas. Contudo, comer peixe tem algumas desvantagens. Eles podem concentrar metais pesados ​​e produtos químicos orgânicos tóxicos em seus tecidos e passá-los para nós. Além disso, a maioria das pescarias oceânicas está sobreexplorada ou em produção máxima.

A aquicultura está produzindo uma parcela cada vez maior dos frutos do mar em todo o mundo. Mas as fazendas de peixes podem ter graves impactos ambientais, incluindo poluição da água, transmissão de doenças para peixes selvagens e destruição do habitat. A demanda por pequenos peixes oceânicos para alimentar os criados em fazendas está esgotando os estoques selvagens.

Uma abordagem alternativa:Cortar o 'peixe do meio'

Em nosso jornal, propomos uma solução alternativa:a produção comercial de microalgas marinhas como alimento básico para humanos e alimentos para animais e peixes de criação. Esses minúsculos organismos são a fonte final de ácidos graxos ômega-3 e aminoácidos que os humanos precisam em nossas dietas, e que muitos de nós obtemos comendo peixe. Mas os peixes são meramente intermediários aquáticos no negócio de nutrição. Podemos alimentar o mundo com mais eficiência "eliminando os peixes do meio".

Microalgas são um recurso quase inexplorado, e são encontrados em sistemas aquáticos de água doce e marinhos. Embora tenham apenas alguns micrômetros de tamanho, eles produzem aminoácidos, ácidos graxos, vitaminas, minerais, antioxidantes, polímeros e carboidratos.

Por exemplo, as microalgas ricas em ômega-3 Nannochloropsis oculata , ou simplesmente Nanno, é uma fonte potencial promissora de alimentos e rações com alto teor de nutrientes. É 40 por cento de proteína em peso seco, dos quais um terço contém aminoácidos essenciais, e 6% de ácido graxo essencial ômega-3 EPA em uma forma altamente biodisponível.

Apenas um punhado de espécies de algas são usadas comercialmente agora, mas centenas de cepas têm potencial para se tornarem fontes de alimentos e rações. As microalgas são usadas atualmente como ingrediente alimentar, um suplemento alimentar e como ração aquática para peixes.

Produzindo Nanno

As microalgas são cultivadas comercialmente usando vários métodos que possuem uma variedade de pegadas de sustentabilidade. O primeiro é um sistema fermentado aerobicamente, onde o cultivo é realizado no escuro, recipientes de mistura usando o açúcar como principal fonte de energia para as algas. As algas também podem ser cultivadas em lagoas abertas, usando água doce ou salgada, dióxido de carbono e luz solar. Alternativamente, eles podem ser cultivados em água salobra ou água do mar em ambiente fechado, tubos transparentes chamados fotobiorreatores.

Nanno está sendo cultivada em escala comercial usando água salobra em lagoas externas com dióxido de carbono adicionado no Texas, e em fotobiorreatores usando água do mar e dióxido de carbono em uma usina geotérmica na Islândia. Aqui a luz solar é substituída por lâmpadas LED eficientes alimentadas por baratas, eletricidade renovável zero poluente da usina.

Fotobiorreatores requerem a menor quantidade de água e terra fértil. Esses reatores são como blocos de LEGO que podem ser empilhados verticalmente. Por ser um sistema fechado, esta abordagem minimiza a perda de água por evaporação.

Uma métrica de sustentabilidade para comparar a produção de proteína de animais, plantas e algas marinhas é a quantidade de terra e água necessária para produzir uma quantidade igual de aminoácidos essenciais de cada tipo de alimento. Calculamos que a produção de um quilo de aminoácidos essenciais de carne bovina requer 148, 000 litros de água doce e 125 metros quadrados de terras férteis. Em contraste, produzir a mesma quantidade de Nanno criado em um lago aberto com água salobra requer apenas 20 litros de água doce e 1,6 metros quadrados de terra não fértil.

Contra-intuitivamente, algumas proteínas vegetais requerem grandes quantidades de terra e água, mesmo em relação a algumas fontes de carne. Por exemplo, ervilhas requerem cerca de duas vezes mais água doce e 6,5 vezes a pegada de terra fértil para produzir a mesma quantidade de aminoácidos essenciais que o frango.

Transformando microalgas em produtos alimentícios

Como comer Nanno? Atualmente, ele vem como uma cápsula de gel macio de óleo de microalgas marinhas, comercializado como uma alternativa ao krill ou óleo de peixe como uma fonte diária de ômega-3. Na forma de pó, algas inteiras ou extrato de algas podem servir como ingrediente em barras saudáveis, lanches esportivos ou massas. Algas inteiras, tal como Espirulina e Clorela , já são comercialmente viáveis ​​e entraram no mercado, junto com outros produtos à base de algas, como chá de algas e farinha de algas.

Em sua forma atual, Nanno pode ser usado como um suplemento de proteína e ácido graxo para melhorar o nível nutricional de pessoas subnutridas em todo o mundo, e como alimento para peixes e gado de criação. A maioria dos produtos à base de algas são comercializados nos Estados Unidos como suplementos dietéticos, mas acreditamos que chegou a hora de introduzir alimentos à base de algas na mesa de jantar.

Várias empresas já oferecem produtos de carne alternativos inovadores, que têm o potencial de se tornarem fontes de alimentos em larga escala com conteúdo nutricional e sabor comparáveis ​​aos da carne. Mas produtos à base de batatas, trigo e soja ainda consomem grandes quantidades de água doce e terras aráveis, com as mesmas desvantagens ambientais da agricultura atual.

Pelos nossos cálculos, Produtos de carne alternativos à base de ervilha e soja com valor nutricional de aminoácidos semelhantes ao Nanno poderiam ser produzidos usando 6,4 vezes menos água doce do que a carne bovina, mas exigiria 2,2 vezes mais terra fértil. Em contraste, o uso de microalgas marinhas reduz o uso da terra em mais de 75 vezes, uma vez que nenhuma terra fértil é necessária, e reduz o uso de água doce por um fator de 7, 400

Nosso artigo descreve um sistema sustentável de cultivo de microalgas que é economicamente viável. O próximo passo é persuadir os cientistas de alimentos a utilizá-lo como base para produtos de carne alternativos. Chefs e conhecedores, gastrônomos e gourmands, consumidores e críticos podem ajudar o planeta participando de uma transição global para hambúrgueres de algas.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.