Durante siglos, en algunas partes del mundo se han utilizado microalgas como alimento humano, producidas por una tecnología primitiva. Por ejemplo, Spirulina maxima era empleada por los aztecas y los nativos del Chad en alimentación, en forma de unos bizcochos de alto contenido proteico que denominaban “tecuitlatt” y “dihé”, respectivamente. El género Nostoc (pruriforme, commune y verrucosum) ha sido consumido y comercializado en Asia central y oriental, en el Ecuador y en los Andes.
La especie Phylloderma sacrum, es considerada un manjar en Japón y Oedogonium y Spirogyra son dos especies de algas filamentosas que se consumen en el sur asiático y otras dos especies microalgales, Prasiola yunnanica y Prasiola japonica, con un contenido proteico apreciablemente alto, se consumen en China y Japón, respectivamente.
El término microalga, desde un punto de vista biotecnológico, se refiere a aquellos microorganismos que contienen clorofila a y otros pigmentos fotosintéticos, capaces de realizar la fotosíntesis oxigénica. En este contexto, las cianobacterias o algas verde-azules, procariotas, se han considerado tradicionalmente dentro del grupo de las microalgas, de hecho, algunas de estas cianobacterias, como es el caso de la Spirulina, suponen una de las principales contribuciones de la biotecnología microalgal. Por tanto, el término microalga no tiene sentido taxonómico alguno y dentro del mismo se incluyen organismos con dos tipos celulares distintos: cianobacterias que tienen estructura celular procariota, y las restantes microalgas con estructura celular eucariota.
Entre los componentes celulares de las microalgas eucariotas destacan los cloroplastos que son los orgánulos donde se encuentran ubicados los pigmentos fotosintéticos; los ribosomas 80S y 70S; gránulos de reserva (gotas de aceite, gránulos de almidón, etc.); muchos flagelados dulceacuícolas contienen vacuolas contráctiles para el control de la presión osmótica (Aaronson, 1993), aunque este no es el único mecanismo de osmorregulación en microalgas, ya que pueden acumular diferentes sustancias, como glicerol, galactosil glicéridos, manitol o prolina, en función de la salinidad. Algunas microalgas están rodeadas solamente por la membrana plasmática, que puede estar envuelta en mucílago, pero la mayoría de las microalgas están rodeadas de pared celular.
Las cianobacterias son mucho más simples. Pueden aparecer como células individuales aunque son más frecuentes las formas filamentosas. El ácido nucleico se acumula en la parte central, conteniendo sólo una molécula de DNA. La envoltura externa está compuesta de membrana citoplasmática y pared celular de estructura y composición características de las bacterias Gram-negativas, rodeada frecuentemente de mucílago. En el citoplasma se encuentran ribosomas 70S. En muchas especies de cianobacterias las células vegetativas pueden diferenciarse en células estructural y funcionalmente distintas, formándose así los heterocistos, especializados en la fijación del nitrógeno molecular, y los acinetos, formas de resistencia(esporas), (Jensen, 1993).
Pese a las diferencias estructurales ambos tipos se comportan fisiológicamente de forma similar. La reproducción es generalmente por división binaria, con tiempos de duplicación de 1 hora o menos para los procariotas, pero de 8 a 24 h o más para los eucariotas. Muchas tienden a dividirse en un momento particular del ciclo día-noche. Las especies que se dividen durante el periodo de oscuridad sintetizan el material celular durante el periodo de luz. La reproducción sexual es menos frecuente que la asexual y no existe en las cianobacterias. Numerosas microalgas son capaces de producir formas latentes, además de los acinetos de las cianobacterias, que permiten sobrevivir durante periodos desfavorables.
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