À medida que a demanda por alimentos ricos em proteínas aumenta com o crescimento populacional e a crescente conscientização sobre nutrição e saúde, as fontes tradicionais de proteína animal e vegetal que exigem terra arável ou água doce colocam uma pressão significativa sobre a terra e os recursos. Portanto, há uma grande necessidade de novas fontes proteicas mais sustentáveis.

O grupo de pesquisa em Biotecnologia Marinha da 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 água doce e são uma fonte promissora de proteínas por várias razões:

• Muitas microalgas possuem alto teor de proteína e um perfil de aminoácidos que atende aos requisitos para a produção de alimentos e rações. 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 hídrica.
• Resíduos e fluxos residuais de várias indústrias podem ser utilizados no cultivo de microalgas, oferecendo uma alternativa mais sustentável aos fertilizantes químicos.

A produção de insetos é outra nova fonte de proteína atualmente sendo explorada na Europa e na Noruega. Como todos os tipos de produção, uma fábrica de insetos também vai gerar resíduos, como excrementos de insetos. Em termos técnicos, isso é chamado de frass, uma mistura de fezes, pele e esqueletos de insetos cultivados e seus alimentos.

Numa economia circular, temos de utilizar melhor os resíduos. Junto com Oliver Müller, da Universidade de Bergen, e Hanna Böpple e Dorinde Kleinegris, colegas do NORCE, Pia Steinrücken investigou se microalgas podem receber frass como alternativa à fertilização convencional.

“No projeto ProFuture, usamos o insect frass como uma fonte potencial de nutrientes para o cultivo da microalga Chlorella vulgaris, o que poderia tornar a produção de microalgas mais ecológica e econômica”, diz Steinrücken.

Os pesquisadores estudaram se essas 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 frass, elas cresceram muito bem e forneceram um alto teor de proteína de 40% do peso seco. O estudo foi publicado na Bioresource Technology Reports.

“O inseto vem de Larveriet, em Voss, que produz larvas da farinha. O insect fras é entregue em pó, que misturamos com água para liberar os nutrientes”, explica o pesquisador do NORCE. “Em seguida, centrifugamos partículas não solúveis em água na 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 geralmente contêm grandes quantidades dessas substâncias, tornando-as interessantes como uma fonte potencial de nutrientes para a produção de algas. Isso pode levar à redução de custos e ao uso benéfico de 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 do meio de cultura à base de insetos consistiu principalmente de compostos orgânicos, e as microalgas utilizaram entre 71% e 78% desse nitrogênio.

Potencial de expansão

Apesar dos testes promissores, ainda há desafios na introdução de proteínas de microalgas em alimentos e rações. A produção atual é cara e feita em pequena escala. Ampliar e investir em tecnologias de produção em larga escala ambientalmente corretas são necessárias para que isso seja realizado como uma fonte de proteína nova e sustentável.

“O estudo mostra que o frass pode ser adequado como meio de crescimento para o cultivo de microalgas em pequena escala. Novas pesquisas devem explorar as possibilidades do uso do frass como suplemento nutricional em condições de cultivo maiores e contínuas e avaliar os efeitos sobre as metas de sustentabilidade e a economia da produção de microalgas.

“Também é importante ressaltar que, embora utilizemos o resíduo como recurso, o que reduzirá os gastos com meios químicos de crescimento, esse processo também gera resíduos. A massa úmida que sobra após a extração dos nutrientes é um resíduo que deve ser descartado ou utilizado alternativamente, por exemplo, como fertilizante vegetal”, 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 princípios econômicos circulares. As chamadas simbioses industriais e bioparques podem ser uma abordagem interessante. Eles podem servir como uma área restrita para explorar a utilização de recursos com novas tecnologias.

Publicação original: Insect Frass becomes food for protein-rich microalgae

FONTE:  Phys Org / Pia Steinrücken et al, Insect Frass as a fertilizer for the cultivation of protein-rich Chlorella vulgaris, Bioresource Technology Reports (2023). / Tradução: Google Tradutor