Determinación de las características fisicoquímica y evaluación de la viabilidad económica de un prototipo de biofertilizante a base de microalgas costarricenses (Fase II)

Proyecto de Investigación (Códigos: 1510191 y 1510142) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Dirección de Proyectos. Escuela de Biología, Escuela de Ingeniería Agrícola, 2023Este proyecto cumple con el objetivo ODS 2: poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible. Meta 4: asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, contribuyan al mantenimiento de los ecosistemas, fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra.El objetivo de este proyecto era Determinar las características fisicoquímico y evaluar la viabilidad económica de un formulado prototipo de biofertilizante a base de microalgas costarricenses, además se logró avanzar con la investigación y desarrollo de formulaciones, diseño fisicoquímico del producto, pruebas de estabilidad, ensayos de dosis a lo largo de ciclos productivos en cultivos en parcelas experimentales y pruebas de dosificación. Así mismo logró desarrollar un proceso que reduce operaciones unitarias que permitió generar un producto con las características necesarias para ser transferido al sector productivo agrícola, el cual está urgido de nuevas alternativas tecnológicas y económicas para una eficiente fertilización de sus cultivos. Se realizaron ensayos en parcelas experimentales en los Invernaderos de la Escuela de Ingeniería Agrícola del ITCR en cultivos de Lechuga, cebolla y chile con mejoras en la cantidad y calidad de productiva. Con los resultados generados en el proyecto se pretende impactar directamente en la economía nacional, seguridad alimentaria y medio ambiente

Biotecnología microalgal en Costa Rica: oportunidades de negocio para el sector productivo nacional

Microalgal biotechnology is presented as a market opportunity for the productive sector. In this review some aspects of the potential and limitations of this biotechnology sector for our region will be detailed. The visualization of this potential goes back more than a decade when the Biotechnology Research Center began the process of selecting and preserving native microalgae strains, and scaling-up their biomass. We will briefly describe some microalgae cultivation and microalgal biomass processing systems that can be used for different markets, including the feeding of humans and animals, biofertilizers, water treatment, CO2 capture and the generation of metabolites of high value. At the same time, progress has been made in the generation of protocols for the scaling of microalgae through the formulation of organic media with agroindustrial residues such as dairy manure, sugar cane, vinasse, pig manure and chicken manure. Cultivation has also been developed in different areas of the Costa Rican territory, showing the possibility for adaptation in different climatic regionsLa biotecnología microalgal se presenta como una oportunidad de mercado para el sector productivo costarricense. En esta revisión se detallarán algunos aspectos de los potenciales y limitaciones que tiene este sector de la biotecnología para nuestra región. La visualización de este potencial se remonta a más de una década, en donde en el Centro de Investigación en Biotecnología se dio inicio con el proceso de selección y conservación de cepas de microalgas nativas y su escalamiento. Se describirá brevemente algunos sistemas de cultivo de microalgas y de procesamiento, que pueden ser destinadas para diferentes mercados, entre los que se destaca la alimentación de humanos y animales, biofertilizantes, tratamiento de aguas, captura de CO2 y la generación de metabolitos de alto valor. Paralelamente, se ha avanzado en la generación de protocolos para el escalamiento de las microalgas mediante la formulación de medios orgánicos con residuos agroindustriales. También se ha desarrollado el cultivo en diferentes zonas del territorio costarricense, mostrando la posibilidad de adaptación en diferentes regiones climáticas

Biotecnología microalgal en Costa Rica: Oportunidades de negocio para el sector productivo nacional

Microalgal biotechnology is presented as a market opportunity for the productive sector. In this review some aspects of the potential and limitations of this biotechnology sector for our region will be detailed. The visualization of this potential goes back more than a decade when the Biotechnology Research Center began the process of selecting and preserving native microalgae strains, and scaling-up their biomass. We will briefly describe some microalgae cultivation and microalgal biomass processing systems that can be used for different markets, including the feeding of humans and animals, biofertilizers, water treatment, CO2 capture and the generation of metabolites of high value. At the same time, progress has been made in the generation of protocols for the scaling of microalgae through the formulation of organic media with agroindustrial residues such as dairy manure, sugar cane vinasse, pig manure and chicken manure. Cultivation has also been developed in different areas of the Costa Rican territory, showing the possibility for adaptation in different climatic regions.La biotecnología microalgal se presenta como una oportunidad de mercado para el sector productivo costarricense. En esta revisión se detallarán algunos aspectos de los potenciales y limitaciones que tiene este sector de la biotecnología para nuestra región. La visualización de este potencial se remonta a más de una década, en donde en el Centro de Investigación en Biotecnología se dio inicio con el proceso de selección y conservación de cepas de microalgas nativas y su escalamiento. Se describirá brevemente algunos sistemas de cultivo de microalgas y de procesamiento, que pueden ser destinadas para diferentes mercados, entre los que se destaca la alimentación de humanos y animales, biofertilizantes, tratamiento de aguas, captura de CO2 y la generación de metabolitos de alto valor. Paralelamente, se ha avanzado en la generación de protocolos para el escalamiento de las microalgas mediante la formulación de medios orgánicos con residuos agroindustriales. También se ha desarrollado el cultivo en diferentes zonas del territorio costarricense, mostrando la posibilidad de adaptación en diferentes regiones climáticas

Insights into Co-Cultivation of Photosynthetic Microorganisms for Novel Molecule Discovery and Enhanced Production of Specialized Metabolites

Meso- and extremophilic microalgae and cyanobacteria have a wide range of biotechnological applications. However, the industrial demand for bioactive molecules and the redundancy of these molecules has resulted in a need for new methodologies for enhanced production and the discovery of specialized metabolites. Co-cultivation has been established as a promising approach to addressing these challenges. In this context, this work aimed to describe the state of the art of the co-cultivation method involving meso- and extremophilic photosynthetic microorganisms, as well as discuss the advantages, challenges, and limitations of this approach. Co-culture is defined as an ecology-driven method in which various symbiotic interactions involving cyanobacteria and microalgae can be used to explore new compounds and enhanced production. Promising results regarding new bioactive metabolite expression and increased production through co-cultivation-based research support that idea. Also, the metabolic diversity and evolutionary adaptations of photosynthetic microorganisms to thrive in extreme environments could improve the efficiency of co-cultivation by allowing the implementation of these microorganisms. However, the complexity of ecological interactions and lack of standardization for co-cultivation protocols are obstacles to its success and scientific validation. Further research in symbiotic interplays using -omics and genetic engineering, and predictive experimental designs for co-cultures are needed to overcome these limitations