© Kyoto University and Symbiobe
Shota Kato, da Symbiobe, uma empresa spin-out da Universidade de Kyoto, afirma que as bactérias fotossintéticas roxas marinhas podem ser a alternativa sustentável ideal para a alimentação de farinha de peixe.
Amostras dessas bactérias, cultivadas em um sistema de cultura no laboratório da Symbiobe, depois colhidas e secas, contêm cerca de 70% de proteína bruta, demonstrou a equipe.
"O perfil de aminoácidos dessa proteína é muito semelhante ao da farinha de peixe", disse Kato em um comunicado à imprensa. "Assim, ela fornece o equilíbrio ideal para peixes em crescimento."
Alimentação aérea
As credenciais de sustentabilidade das bactérias fotossintéticas roxas marinhas vêm dos insumos mínimos que elas precisam para crescer e se reproduzir, de acordo com Kato. Como um organismo fotossintético, as bactérias obtêm a energia de que precisam da luz solar.
No entanto, ao contrário de muitos outros organismos fotossintéticos, certas bactérias roxas marinhas também podem usar diretamente o nitrogênio do ar, fixando-o como fonte do nitrogênio necessário para o crescimento. Assim, os micróbios não precisam ser abastecidos com uma forma sintética de nitrogênio fixado, economizando uma quantidade significativa de energia.
"Nossas bactérias podem ser cultivadas a partir de nitrogênio atmosférico, dióxido de carbono e luz solar sem qualquer nutrição adicional, o que é uma grande vantagem para a sustentabilidade", diz Kato.
A empresa batizou seu produto de alimentação aquática de Air Feed, já que o ar fresco é a única matéria-prima que a bactéria requer para crescer.
Um protótipo de ração composta formulada com Air-Feed.Crédito: Symbiobe Inc.
Os pesquisadores afirmam que a bactéria pode ser cultivada em água do mar esterilizada, barata e prontamente disponível, em vez de ter de ser cultivada em líquido com base em água doce valiosa.
Além disso, os biorreatores baseados em água doce correm alto risco de contaminação por bactérias do ar. O teor de sal da água do mar inibe o crescimento de bactérias transportadas pelo ar que podem entrar no biorreator de bactérias fotossintéticas roxas, eliminando essa possível fonte de contaminação.
Os biorreatores de água do mar são uma fonte de contaminação
Benefícios mais profundos
Em experimentos em escala de laboratório, a equipe demonstrou que pequenos peixes de água doce poderiam ser mantidos por várias semanas com uma ração composta principalmente de biomassa de bactérias roxas marinhas combinada com uma pequena quantidade de ração comercial para peixes.
Dois lotes de bactérias fotossintéticas roxas.Crédito: Symbiobe Inc.
"Estamos prestes a iniciar uma colaboração com a Universidade de Kyoto e vários parceiros industriais, incluindo uma empresa de ração para peixes e uma empresa de criação de peixes, para realizar um teste de alimentação para espécies de peixes de aquicultura", disse Kato.
Durante esse estudo, a ração será testada em espécies como dourado, salmão e truta.
A equipe também descobriu que os extratos da bactéria roxa marinha têm forte atividade antioxidante.
"Alimentar peixes de criação com as bactérias pode ser útil para preservar a qualidade da carne, inibindo a oxidação durante o armazenamento e o transporte", disse Yu Murakami, pesquisador da Universidade de Kyoto.
Murakami está conduzindo um estudo de teste de alimentação da bactéria para a tilápia do Nilo.
"Descobrimos que alimentar a tilápia do Nilo com a bactéria pode inibir a oxidação lipídica da carne do peixe. Assim, a alimentação com a bactéria marinho-roxa pode ajudar a manter altos níveis de dois ácidos graxos ômega-3 importantes e nutricionalmente benéficos encontrados nos peixes", explicou.
Uma fonte de astaxantina?
Entre os produtos químicos coloridos que as bactérias fotossintéticas roxas marinhas produzem, os organismos sintetizam e acumulam pigmentos carotenoides exclusivos, descobriu a equipe. Certos carotenoides, especialmente a astaxantina, são de interesse para o setor de aquicultura porque conferem a cor a várias espécies, incluindo o pargo, o camarão e o caranguejo. A astaxantina sintética é frequentemente adicionada à ração de aquicultura dessas espécies para melhorar a coloração da carne e aumentar o apelo ao consumidor.
Os carotenoides exclusivos das bactérias roxas marinhas podem oferecer uma alternativa de alto valor, uma fonte natural de aditivos para a coloração de espécies de aquicultura, diz Kato. A equipe está investigando maneiras de aumentar a produção de carotenoides-alvo em bactérias roxas marinhas, inclusive procurando espécimes de alto desempenho no oceano
"Em um futuro próximo, poderemos isolar algumas espécies com alto teor de carotenoides ou que armazenam carotenoides do ambiente natural, para aumentar a produção de carotenoides em nossas células bacterianas", disse Kato.
Para atender à demanda potencial de suas bactérias fotossintéticas marinhas sustentáveis derivadas de rações aquáticas e aditivos, estão em andamento planos para ampliar suas instalações de produção, diz Kato.
"Para o uso prático de nossas células bacterianas na produção de ração, as empresas de ração precisam de toneladas de matéria-prima de cada vez", diz ele. "Estamos colaborando com alguns grandes parceiros japoneses para construir nossa próxima planta de fotobiorreator em escala semicomercial"
Uma vez concluída, a planta piloto permitirá que a equipe confirme a viabilidade econômica de seu processo, bem como avalie outras métricas importantes de sustentabilidade, como a pegada de carbono.
"Esperamos concluir essa etapa nos próximos três ou quatro anos", disse Kato.
