Proyecto EDUALGAE: ciencia que convierte microalgas en nuevos edulcorantes sostenibles
La Universidad de Valencia ha aportado la base científica de este proyecto. Su trabajo ha sido decisivo para demostrar que ciertas microalgas liquénicas pueden convertirse en una nueva fuente de edulcorantes naturales, más sostenibles y saludables que los obtenidos por los métodos industriales actuales.
Un viaje desde la célula hasta el bioproducto.
Todo comenzó en los laboratorios de la UV, donde el grupo de investigación PHOTOBIONTECH caracterizó dos microalgas muy especiales: Asterochloris erici y Watanabea lichenicola. A diferencia de las microalgas de vida libre, estas forman parte del complejo mundo de los líquenes y poseen una enorme capacidad para producir polioles, especialmente ribitol, una molécula con poder edulcorante y gran interés para su uso en alimentos.
En la UV se ha desarrollado los protocolos de cultivo axénico, es decir, libres de otras especies que pudieran alterar su comportamiento. Este paso resulta esencial, porque permite crear líneas de cultivo estables y reproducibles, capaces de ser escaladas posteriormente.
Escalar un organismo vivo: de la placa al reactor
Uno de los mayores retos ha sido aprender a escalar el cultivo, algo que no suele contarse: una microalga no crece igual en un pequeño matraz de laboratorio que en un reactor de varios litros. Cambian la iluminación, la aireación, el pH… y las microalgas lo notan.
La UV, junto con el grupo Juan y Juan y la empresa Bionos han realizado una investigación minuciosa sobre cómo respondían las especies a diferentes ambientes:
- luz suave o intensa,
- pulsos periódicos de CO₂,
- variaciones de pH,
- diferentes fuentes de nitrógeno,
- y situaciones de estrés controlado.
Con todas estas pruebas, hemos logrado algo clave: determinar el momento exacto en el que las microalgas producen la mayor cantidad de ribitol. Se ha descubierto que la fase final del crecimiento exponencial es la más productiva, hallazgo esencial para planificar cualquier producción futura a escala industrial.
Mirar dentro de la célula: análisis metabolómico y modelización
Para entender realmente qué ocurre dentro de estas microalgas, se ha llevado a cabo análisis metabolómicos completos, en los que se ha podido detectar más de 150 moléculas diferentes.
Este trabajo ha permitido observar, cómo las microalgas reorganizan su metabolismo para producir más compuestos con características edulcorantes se someten a ciertas condiciones de estrés luminoso o nutricional.
En paralelo, se ha desarrollado un modelado matemático de las curvas de crecimiento, capaz de generar modelos predictivos que indican cómo evolucionará el cultivo y cuándo debe cosecharse para maximizar el rendimiento. Esta capacidad de anticiparse es vital para cualquier industria que quiera usar el proceso en el futuro.
Garantizar pureza: detectar, entender y resolver un problema real
En las fases de escalado surgió un contratiempo inesperado: la aparición de una microalga de vida libre“invasora”, Coelastrella sp., capaz de crecer más rápido a altas temperaturas.
Se ha identificado la contaminación, caracterizado genéticamente y establecido protocolos de verificación en cada paso del proceso, desde los matraces de 100 mL hasta los reactores piloto.
Aunque este problema retrasó temporalmente la producción industrial, permitió otro avance valioso: el desarrollo de un sistema de control microbiológico que ahora es un estándar del proyecto.
Del laboratorio al alimento real
Gracias a la biomasa pura obtenida en los cultivos de la UV, fue posible realizar pruebas de uso en productos alimentarios reales.
El ribitol producido por las microalgas se incorporó a masas de panadería y bollería, demostrando que puede sustituir parte del azúcar manteniendo propiedades organolépticas satisfactorias, especialmente en sustituciones del 10%.
Este puente entre biología y alimentación es uno de los logros más visibles del proyecto.
Seguridad y funcionalidad: más allá de endulzar
La UV, junto con Bionos colaboró en estudios de citotoxicidad, estrés oxidativo e inhibición bacteriana.
Los extractos mostraron ser seguros en condiciones adecuadas y, en algunos casos, incluso capaces de proteger células humanas frente a estrés oxidativo.
Esto abre la puerta a futuros desarrollos en ámbitos como la nutrición funcional o la cosmética.
En definitiva, este proyecto ha sido decisivo para transformar una idea biotecnológica en una innovación sostenible con potencial industrial.
