Arthrospira -Arthrospira
| Arthrospira | |
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| Uma única colônia de Arthrospira platensis | |
Classificação científica 
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| Domínio: | Bactérias |
| Filo: | Cianobactéria |
| Classe: | Cyanophyceae |
| Pedido: | Oscillatoriales |
| Família: | Microcoleaceae |
| Gênero: | Arthrospira |
| Espécies | |
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Cerca de 35. |
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Arthrospira é um gênero de cianobactérias filamentosas de flutuação livrecaracterizadas por tricomas multicelulares cilíndricos em uma hélice aberta à esquerda. Um suplemento dietético é feito de A. platensis e A. maxima , conhecido como spirulina . Asespécies A. maxima e A. platensis já foram classificadas no gênero Spirulina . Embora a introdução dos dois gêneros separados Arthrospira e Spirulina seja agora geralmente aceita, houve muita disputa no passado e a confusão taxonômica resultante é tremenda.
Taxonomia
O nome comum, espirulina , refere-se à biomassa seca de Arthrospira platensis , que pertence às bactérias fotossintéticas oxigenadas que abrangem os grupos Cyanobacteria e Prochlorales. Esses organismos fotossintéticos foram inicialmente considerados algas, um grupo muito grande e diverso de organismos eucarióticos , até 1962, quando foram reclassificados como procariontes e denominados Cianobactérias. Essa designação foi aceita e publicada em 1974 pelo Bergey's Manual of Determinative Bacteriology . Cientificamente, existe uma grande distinção entre os gêneros Spirulina e Arthrospira . Stizenberger, em 1852, deu o nome de Arthrospira com base na presença de septos, sua forma helicoidal e sua estrutura multicelular, e Gomont , em 1892, confirmou a forma aseptada do gênero Spirulina . Geitler em 1932 reunificou ambos os membros designando-os como Spirulina sem considerar o septo. A pesquisa com microalgas foi feita em nome da Spirulina , mas a espécie original usada para produzir o suplemento alimentar espirulina pertence ao gênero Arthrospira . Esse nome impróprio é difícil de corrigir. Atualmente, a taxonomia afirma que o nome spirulina para cepas que são usadas como suplementos alimentares é inadequado, e existe um acordo de que Arthrospira é um gênero distinto, consistindo em mais de 30 espécies diferentes, incluindo A. platensis e A. maxima .
Morfologia
O gênero Arthrospira compreende tricomas helicoidais de tamanhos variados e com vários graus de enrolamento, incluindo morfologia fortemente enrolada a uma forma reta.
Os parâmetros helicoidais da forma da Arthrospira são usados para diferenciar entre e até dentro da mesma espécie. Essas diferenças podem ser induzidas por mudanças nas condições ambientais, como a temperatura. A forma helicoidal dos tricomas só é mantida em meio líquido. Os filamentos são solitários e se reproduzem por fissão binária , e as células dos tricomas variam em comprimento de 2 a 12 μm e às vezes podem chegar a 16 μm.
Composição bioquímica
Arthrospira é muito rica em proteínas e constitui 53 a 68 por cento em peso seco do conteúdo da célula. Sua proteína contém todos os aminoácidos essenciais . Arthrospira também contém grandes quantidades de ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs), cerca de 1,5–2 por cento e um teor total de lipídios de 5–6 por cento. Esses PUFAs contêm o ácido γ-linolênico (GLA), um ácido graxo ômega-6 . Outros conteúdos de Arthrospira incluem vitaminas, minerais e pigmentos fotossintéticos .
Ocorrência
Espécies do gênero Arthrospira foram isoladas de águas alcalinas salobras e salinas em regiões tropicais e subtropicais. Entre as várias espécies incluídas no gênero, A. platensis é a mais amplamente distribuída e é encontrada principalmente na África, mas também na Ásia. Acredita-se que A. maxima seja encontrado na Califórnia e no México. A. platensis e A. maxima ocorrem naturalmente em lagos tropicais e subtropicais com pH alcalino e altas concentrações de carbonato e bicarbonato . A. platensis ocorre na África, Ásia e América do Sul, enquanto A. maxima está confinado à América Central. A. pacifica é endêmica das ilhas havaianas. A maior parte da espirulina cultivada é produzida em tanques de canal aberto , com rodas de pás usadas para agitar a água. Os maiores produtores comerciais de espirulina estão localizados nos Estados Unidos, Tailândia, Índia, Taiwan, China, Paquistão, Mianmar, Grécia e Chile.
Usos presentes e futuros
A espirulina é amplamente conhecida como suplemento alimentar , mas existem outros usos possíveis para esta cianobactéria. Como exemplo, sugere-se que seja usado clinicamente para pacientes para os quais é difícil mastigar ou engolir alimentos, ou como um sistema de administração de medicamentos natural e barato. Além disso, foram encontrados resultados promissores no tratamento de certos cânceres, alergias e anemia, bem como hepatotoxicidade e doenças vasculares. A espirulina também pode ser usada como um complemento saudável à ração animal, se o preço de sua produção puder ser reduzido ainda mais. A espirulina pode ser utilizada em aplicações técnicas, como a biossíntese de nanopartículas de prata , o que permite a formação de prata metálica de forma ecologicamente correta. Na criação de têxteis apresenta algumas vantagens, uma vez que pode ser utilizado para a produção de têxteis antimicrobianos e de papel ou materiais poliméricos. Eles também podem ter um efeito antioxidante e podem manter o equilíbrio ecológico em corpos aquáticos e reduzir vários estresses no ambiente aquático.
Sistemas de cultivo
O crescimento de A. platensis depende de vários fatores. Para atingir a produção máxima, fatores como temperatura, luz e fotoinibição , nutrientes e nível de dióxido de carbono precisam ser ajustados. No verão, o principal fator limitante do crescimento da espirulina é a luz. Ao crescer em profundidades de água de 12-15 cm, o autossombreamento governa o crescimento da célula individual. No entanto, a pesquisa mostrou que o crescimento também é fotoinibido e pode ser aumentado por meio de sombreamento. O nível de fotoinibição versus falta de luz é sempre uma questão de concentração de células no meio. A temperatura ideal de crescimento para A. platensis é de 35–38 ° C. Isso representa um importante fator limitante fora dos trópicos, limitando o crescimento aos meses de verão. A. platensis foi cultivada em água doce, bem como em água salobra e água do mar. Além de fertilizantes minerais, várias fontes, como resíduos de efluentes e efluentes de fábricas de fertilizantes, amido e macarrão, têm sido usadas como fonte de nutrientes. Os efluentes residuais estão mais prontamente disponíveis nas localidades rurais, permitindo a produção em pequena escala. Um dos maiores obstáculos para a produção em grande escala é o complicado processo de colheita, que responde por 20-30% dos custos totais de produção. Devido ao seu pequeno tamanho de células e culturas diluídas (concentração de massa inferior a 1 g / L) com densidades próximas às das microalgas aquosas, são difíceis de separar do meio de cultivo.
Sistemas de cultivo
Lagoa aberta
Os sistemas de lagoas abertas são a maneira mais comum de cultivar A. platensis devido ao seu custo comparativamente baixo. Normalmente, os canais são construídos em forma de canaleta de concreto ou paredes de terra revestidas de PVC, e a água é movida por rodas de pás. O design aberto, no entanto, permite a contaminação por algas e / ou microorganismos estranhos. Outro problema inclui a perda de água devido à evaporação. Ambos os problemas podem ser resolvidos cobrindo os canais com filme de polietileno transparente .
Sistema fechado
Os sistemas fechados têm a vantagem de poder controlar o ambiente físico, químico e biológico. Isso permite um maior rendimento e mais controle do nível de nutrientes. Formas típicas, como tubos ou sacos de polietileno, também oferecem uma proporção maior de superfície para volume do que os sistemas de lago aberto, aumentando assim a quantidade de luz solar disponível para a fotossíntese. Esses sistemas fechados ajudam a expandir o período de crescimento até os meses de inverno, mas geralmente levam ao superaquecimento no verão.
Potenciais de mercado e viabilidade
O cultivo de Arthrospira ocorre há muito tempo, especialmente no México e ao redor do Lago Chade, no continente africano. Durante o século 20, no entanto, suas propriedades benéficas foram redescobertas e, portanto, os estudos sobre a Arthrospira e sua produção aumentaram. Nas últimas décadas, a produção em grande escala da cianobactéria se desenvolveu. O Japão começou em 1960, e nos anos seguintes o México e vários outros países de todos os continentes, como China, Índia, Tailândia, Mianmar e Estados Unidos passaram a produzir em larga escala. Em pouco tempo, a China se tornou o maior produtor mundial. Uma vantagem particular da produção e uso da espirulina é que sua produção pode ser conduzida em várias escalas diferentes, desde a cultura doméstica até a produção comercial intensiva em grandes áreas.
Especialmente como uma cultura de pequena escala, Arthrospira ainda tem um potencial considerável de desenvolvimento, por exemplo, para melhoria nutricional. Novos países onde isso poderia acontecer, deveriam descartar lagoas ricas em alcalinas em grandes altitudes ou águas subterrâneas ricas em salinas alcalinas ou áreas costeiras com alta temperatura. Caso contrário, os insumos técnicos necessários para novas fazendas de espirulina são bastante básicos.
O mercado internacional da espirulina está dividido em dois grupos-alvo: um inclui ONGs e instituições com foco na desnutrição e o outro inclui pessoas preocupadas com a saúde. Ainda existem alguns países, especialmente na África, que produzem a nível local. Esses poderiam responder à demanda internacional aumentando a produção e economias de escala. Cultivar o produto na África pode oferecer uma vantagem de preço, devido ao baixo custo da mão de obra. Por outro lado, os países africanos teriam que superar os padrões de qualidade dos países importadores, o que poderia resultar novamente em custos mais elevados.
Referências
links externos
- Guiry, MD; Guiry, GM (2008). " Arthrospira " . AlgaeBase . Publicação eletrônica mundial, National University of Ireland, Galway.