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Microalgas como alimento funcional: um mercado em expansão

Microalgas como alimento funcional: um mercado em expansão
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Danielli Matias de Macedo Dantas*
Carlos Yure Barbosa de Oliveira
Laboratório de Biotecnologia de Microalgas (LABIM)
Unidade Acadêmica de Serra Talhada
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)
Serra Talhada, PE
*danielli.dantas@ufrpe.br

Laenne Barbara Silva de Moraes
Ranilson de Souza Bezerra
Laboratório de Enzimologia (Labenz)
Departamento de Bioquímica, Universidade Federal
de Pernambuco (UFPE)
Recife, PE

A busca por bem-estar e maior expectativa de vida nos últimos anos configura uma população preocupada com seus hábitos alimentares. Visando isso, a indústria vem desenvolvendo e produzindo alimentos constituídos por nutrientes benéficos à saúde (carotenoides, ácidos graxos poli-insaturados, polissacarídeos, entre outros), chamados alimentos funcionais, que além da função nutritiva, apresentam também benefícios à saúde.

Ao longo da história, os microorganismos vêm sendo empregados para diversas finalidades, sendo a mais antiga, sua utilização para alimentação de humanos e animais. A Spirulina (Arthrospira) tem sido utilizada na alimentação humana há no mínimo 700 anos. Sua origem remonta aos povos nativos na região do lago Texcoco, México e África (lago Chade) onde eram usadas como importante fonte de proteína.

Desde o início da produção comercial de biomassa de microalgas, na década de 1950, quando começaram os estudos sobre fontes proteicas alternativas para o século XXI em virtude de uma possível escassez de proteína animal, tem-se objetivado o desenvolvimento deste produto focado no mercado nutracêutico. A partir daí, diversas pesquisas surgiram com o intuito de caracterizar os componentes bioquímicos das inúmeras espécies de microalgas.

Desde então diversas novas espécies de composições variadas vêm sendo descobertas, servindo não só para a alimentação como também potenciais fontes para a produção de cosméticos, fármacos, biocombustíveis, entre outras aplicações. Neste cenário, inicialmente duas espécies sobressaíram-se das demais:

Benefícios das microalgas

O potencial biotecnológico das microalgas varia de acordo com a espécie e com as condições de cultivo as quais são submetidas, como: presença ou ausência de determinado nutriente, concentração de CO2, temperatura, intensidade luminosa e fotoperíodo; que podem estimular a biossíntese de compostos nutricionais. Alta biomassa, fácil produção, altos níveis de proteínas e outros compostos bioativos, e menor competitividade com outras fontes alimentares como matéria- prima, são fatores que fazem das microalgas uma fonte de alimento funcional eficaz (Ejike et al., 2017).

As algas verdes (Chlorophyceae) Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis e Dunaliella salina ea cianobactéria (também conhecida como alga azul-verde) Arthrospira platensis (Spirulina) são as microalgas mais biotecnologicamente relevantes, sendo amplamente comercializadas como suplementos nutricionais para humanos e como aditivos para ração animal (Becker, 2013).

O desenvolvimento de alimentos funcionais a partir destas espécies tem ocorrido principalmente, em países como França, Estados Unidos, China, Japão e Tailândia, onde são utilizadas em massas, pães, iogurtes e bebidas, por exemplo. No Brasil, as microalgas são utilizadas principalmente para alimentação de organismos aquáticos cultivados, porém o valor nutricional destas têm despertado o interesse na utilização da biomassa como suplemento alimentar na nutrição humana, como alimentos funcionais, seguindo a tendência mundial.

É cada vez maior o interesse por pesquisas para avaliar os componentes nutricionais e a atividade bioativa de compostos extraídos de microalgas para aplicação da indústria alimentícia. Os compostos bioativos são geralmente metabólitos secundários, que incluem substâncias que variam a partir de ácidos orgânicos, carboidratos, aminoácidos e peptídeos, vitaminas, substâncias de crescimento, antibióticos e enzimas. Estes metabólitos apresentam várias atividades biológicas, incluindo atividade anticancerígena, antioxidante, antiviral e efeitos imunomoduladores, o que as tornam fontes de compostos com valiosas propriedades na saúde humana (Tabela 1).

Como esses organismos aquáticos microscópicos são consumidos na nossa alimentação?

As principais apresentações dos produtos provenientes das microalgas são comercializadas em comprimidos, cápsulas ou em pó e são produzidos principalmente a partir da biomassa dos gêneros Chlorella e Spirulina (Figura1). A prospecção é crescente e vem se diversificando com a inserção de novas espécies em potencial na utilização para o consumo humano.

Figura 1. Spirulina em pó e cápsula. Chlorella em comprimido. © Dráusio Véras

As cápsulas ou comprimidos são consumidas após as refeições e funcionam como suplemento alimentar. A biomassa seca, ou pó da microalga, é incorporado na elaboração de alimentos, agregando o valor nutricional além das propriedades funcionais (atividade antioxidante, anti-inflamatória, antitumoral, entre outras) que aumenta o valor agregado do produto e influencia positivamente na saúde. Entre os produtos mais comercializados estão os biscoitos, massas, bebidas como sucos e vitaminas (Figura 2) e ainda os smoothies (Figura 3), entre outros.

Figura 2. Suco de fruta e vitamina preparados com Spirulina em pó. © Dráusio Véras

Figura 3. Smoothie de banana preparado com Spirulina em pó. © Dráusio Véras

Produção no mundo

A produção de Spirulina está concentrada no continente Asiático e nos Estados Unidos, e a produção de Chlorella concentra-se principalmente, na Ásia. Desde 2009, a China se tornou o maior produtor de Spirulina no mundo, com uma produção estimada em 3.500 toneladas/ano. Estudos de viabilidade econômica efetuados em indústrias produtoras, ressaltam que o custo de produção é de aproximadamente 4 dólares/Kg (Voort et al., 2015). Com relação ao preço de mercado, existe uma variação, porém a Spirulina é vendida em média a 20 dólares/Kg enquanto para a Chlorella os valores estão em torno de 40 dólares/Kg (Matos, 2017).

Apesar do cultivo de algas ser uma atividade rentável em diversos mercados, há poucas indústrias no Brasil produzindo e comercializando biomassa microalgal. Entretanto, algumas iniciativas de elaborar produtos com a linha de alimentos funcionais, utilizando microalgas, estão sendo desenvolvidos no país.

Pesquisas LABIM e Labenz

Visto o enorme potencial para produzir alimentos funcionais usando biocompostos derivados de microalgas, nosso grupo tem desenvolvido metodologias para obtenção de lipídios e pigmentos, com ênfase na alimentação funcional, além do aproveitamento da biomassa residual que também apresenta compostos nutricionais interessantes agregando valor ao produto.

Um dos produtos desenvolvidos, em parceria com o Departamento de Nutrição da Universidade Federal de Pernambuco, foi uma bebida alcoólica funcional com microalga (Figura 4), onde analisamos seu efeito na depressão alastrante cortical (Modelo eletrofisiológico que é utilizado para compreender a relação entre estresse oxidativo, nutrição e desenvolvimento neural) em ratos de laboratório.

Figura 4. Verdinha (bebida alcóolica funcional produzida a partir de uma microalga comercial) – Patente BR 10 2012 032930-1 A2 © Dráusio Véras

Os resultados mostraram que a bebida alcoólica com microalga apresentou uma ação neuroprotetora nos animais, quando comparada com o tratamento apenas com a bebida alcóolica. Os dados sugerem que a ação de compostos antioxidantes da microalga promoveu uma proteção no cérebro contra os efeitos deletérios do álcool. Além disso, a bebida possui um sabor e aroma único e com um paladar final mais suave.

Os dados sugerem que a ação de compostos antioxidantes da microalga promoveu uma proteção no cérebro contra os efeitos deletérios do álcool.

O mercado para a utilização de microalgas potenciais para elaboração de alimentos funcionais é bastante promissor e vem crescendo de forma paralela a demanda da população moderna, que busca uma alimentação equilibrada, natural e que possa agir de forma ativa na saúde humana.

No entanto, o futuro das microalgas como alimento funcional e o uso de suas biomoléculas como ingredientes funcionais depende da espécie, da diversidade de compostos e a viabilidade técnica na obtenção de biomassa como tecnologias na manipulação de meios, entre outros fatores relacionados ao cultivo. Adicionalmente são fundamentais pesquisas que possibilitem a compreensão dos compostos bioativos das microalgas e suas funções na utilização nos alimentos e os diferentes efeitos biológicos na saúde humana, permitindo segurança na sua utilização.

Esse é um mercado bastante promissor e vem crescendo de forma paralela a demanda da população moderna, que busca uma alimentação equilibrada, natural e que possa agir de forma ativa na saúde humana.