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  1. 1. ******* LA ESPIRULINA Una respuesta duradera a la desnutrición en nuestra región _______________________________ Proyecto: Producción Local de Espirulina Plan de Emergencia Alimenticia Una alberca de 20 m2 produce alrededor de 200 gramos de espirulina seca diarios que permiten reequilibrar el estado nutrimental cotidiano de más de 150 niños…. ______________________________ Montevideo – URUGUAY
  2. 2. E S P I R U L I N A Una respuesta duradera a la desnutrición en las regiones cálidas: La producción local de espirulina • Fortalecimiento "químico" de los alimentos de base: una solución de urgencia • La diversificación de la producción agrícola: ¡más difícil de lo que parece! • ¿High Tech contra la desnutrición? • La espirulina, una respuesta realista y ampliamente aplicable • Un alimento tradicional redescubierto • Características nutritivas y técnicas de la espirulina • Seguridad toxicológica • Valor nutritivo de la espirulina • Rendimiento de la producción • Seguridad de la producción y resistencia a los contaminantes • Promover la producción y el consumo de espirulina en los países en vía de desarrollo • Introducir un complemento alimenticio en calidad de nueva producción agrícola • Métodos de cultivo sencillos y fiables • Una cuestión previa indispensable: la información • La experiencia demuestra la aceptabilidad de la espirulina • La espirulina: un producto comerciable… localmente • Perspectivas Fortalecimiento "químico" de los alimentos de base: Una solución de urgencia. Las carencias alimenticias graves provienen principalmente de la escasez de tres elementos: la vitamina A, el hierro y el iodo. Las dosis diarias necesarias de estas sustancias son muy pequeñas, lo cual induce a pensar que la idea de añadirlas directamente a ciertos alimentos (como la harina, el aceite, el azúcar o la sal) puede ser una respuesta adecuada y barata a los problemas de carencias (UNICEF Ann. Rep. 1996, 49-51). Aunque este enfoque sea adecuado en un contexto de urgencia, no aporta una solución duradera puesto que requiere la importación de productos farmacéuticos o químicos. Hay que tener en cuenta también las dificultades técnicas ligadas a la mezcla precisa, uniforme y estable de minúsculas cantidades de estos compuestos a grandes tonelajes de productos alimenticios. Este enfoque implica igualmente una fuerte centralización de ciertos recursos básicos (por ejemplo en el caso de las harinas o de los aceites), ya que las tecnologías necesarias para la preparación de los alimentos "enriquecidos" no pueden ser instaladas en cada lugar de producción, y menos todavía en las zonas de consumo. Ello no está exento de consecuencias sobre las economías locales ya que frecuentemente será mucho más práctico (y más barato) enriquecer los alimentos importados o producidos en un pequeño número de grandes explotaciones, que recolectar miríadas de pequeñas producciones locales. Como consecuencia, estos alimentos enriquecidos corren el riesgo de entrar en competencia con los productos locales. Sea como sea, el acceso a estos productos será a menudo muy problemático para las aldeas aisladas. Sin olvidar que el problema de almacenamiento y conservación de los alimentos es ya de por sí un auténtico
  3. 3. quebradero de cabeza en los países cálidos: ¿cómo entonces asegurar que los alimentos cuidadosamente enriquecidos y penosamente transportados a los pueblos no se degradarán durante su almacenamiento, como sucede frecuentemente con una enorme fracción de los productos locales? La diversificación de la producción agrícola: ¡más difícil de lo que parece! Otra idea para luchar contra la desnutrición que ha sido propuesta desde hace tiempo es la producción local de productos alimenticios ricos en micronutrientes: fomentar la producción y el consumo de frutas y verduras es una excelente iniciativa. Desgraciadamente una serie de problemas de orden práctico dificultan llevarla a cabo: • Estas producciones agrícolas son en general de temporada y la conservación de estos productos, cuando ello es posible, destruye ciertos micronutrientes frágiles (como la provitamina A). A esta degradación "interna" se le añaden los problemas de almacenamiento citados más arriba y en consecuencia las pérdidas ligadas a las posibles infestaciones causadas por insectos y roedores; sin olvidar las degradaciones y los peligros de intoxicación ligados al desarrollo de bacterias y hongos en los productos mal conservados. • Estas producciones agrícolas requieren suelos favorables, condiciones climáticas específicas, mucha agua y tiempo. La calidad de los suelos se deteriora de día en día al conjugarse factores como el exceso de pastoreo, la erosión eólica e hidráulica, la desertización o la mala gestión de los riegos. A todo ésto se le añade el inmenso problema (político) del acceso a la tierra y al agua. • El control de las enfermedades de las plantas y la lucha contra los insectos es un problema mayor. Basta con pensar en una plaga de langostas para comprender hasta que punto el trabajo y el agua invertidos durante meses quedan a merced de un solo día de mala suerte. Ciertas plantas parásitas pueden también devastar en poco tiempo enormes superficies agrícolas: En Africa, por ejemplo, la STRIGA infesta casi irreversiblemente ciertas zonas agrícolas impidiendo toda tentativa de producir en ellas cereales. • El contenido nutricional de los alimentos más corrientes es a menudo conocido pero las biodisponibilidades reales de estos nutrientes, es decir la capacidad del hombre de asimilarlos a partir de esos alimentos son todavía controvertidas o desconocidas. En la mayor parte de los casos, estas biodisponibilidades varían enormemente según los modos de conservación y preparación de los alimentos e incluso dependen de las condiciones en que estos vegetales se han desarrollado. En el caso de las plantas, la principal barrera a la asimilación de los nutrientes por el hombre es la pared celulósica que recubre toda célula vegetal. Al ser esta celulosa completamente indigesta para el hombre, solo una intensa trituración mecánica ( es decir una prolongada masticación), puede permitirnos acceder al contenido de las células vegetales. La única alternativa a la trituración es la cocción que hace estallar las paredes celulósicas, pero que al mismo tiempo conlleva fuertes pérdidas de nutrientes termolábiles (sobre todo los ácidos grasos esenciales y gran parte de las vitaminas). Consideramos interesante mencionar que recientes estudios han demostrado que el caroteno de las zanahorias crudas es tan poco accesible que es preferible consumirlas cocidas ya que por lo menos podremos asimilar la pequeña cantidad de carotenos resistente a la cocción... Así pues, a la dificultad y al coste de producción de hortalizas, hay que añadir además y de forma sistemática el precio de la energía necesaria para transformarlos en alimentos asimilables. Por regla general, cuando la diversidad de alimentos que produce una región es escasa, significa que las condiciones locales solo son favorables a una pequeña cantidad de cultivos. Es el caso de vastas regiones de suelos pobres, de climas desérticos o de aguas salobres. Pero incluso cuando existen las posibilidades materiales para la diversificación, la introducción de nuevos cultivos topa inevitablemente con numerosos obstáculos: nuevas técnicas, nuevos conocimientos, aceptabilidad alimenticia, etc. Todos estos obstáculos potenciales hacen que la introducción de solamente una nueva producción agrícola necesitaría teóricamente un estudio profundo y costoso para cada situación local... ¿HighTech contra la desnutrición? Una nueva técnica ha aparecido en las filas del combate contra la desnutrición: la ingeniería genética. El reciente anuncio de la puesta a punto de variedades de arroz modificadas genéticamente, la una con un alto contenido en pro-vitamina A, la otra capaz de acumular hierro, suscita un vivo interés. Estos resultados plantean no obstante numerosas cuestiones: la aparición en el mercado de semillas de un pequeño número de "super-variedades" ¿no corre el riesgo de acelerar un proceso de erosión genética que ya es grave ? ¿Estas "super-variedades" podrán cultivarse en todas partes? ¿Podrán resistir a las diversas condiciones locales de forma equiparable a las variedades tradicionales? y además ¿podrán acceder libremente a estas nuevas semillas los pequeños agricultores?
  4. 4. Finalmente, queda todavía por establecer la biodisponibilidad de los micronutrientes que estas nuevas tecnologías aportan a un cereal. En el caso del hierro, la pregunta se justifica puesto que, por ejemplo, los cereales integrales son ricos en hierro pero este hierro es desgraciadamente muy poco asimilable por el hombre. En lo que concierne al caroteno, la indispensable cocción del arroz también podría resultar problemática. De una manera general el enfoque biotecnológico permite acelerar de forma vertiginosa el proceso de obtención de nuevas variedades; en cambio no acelera en absoluto la experimentación sobre el terreno de estas nuevas plantas aunque de cualquier modo, serán necesarios muchos años para analizar las ventajas y los inconvenientes de cada una de ellas. ¿Cómo prever, por ejemplo, que el arroz con caroteno será preferido a cualquier otro arroz por algún insecto devastador? ¿Que será más (o menos) sensible a tal o tal moho peligroso durante su almacenamiento? ¿Que requerirá la presencia o la ausencia de ciertos elementos en los suelos en que sea cultivado? Mientras que la experiencia no haya permitido conocer mejor estas nuevas variedades en el terreno, el fomento de su cultivo por poblaciones pobres será difícilmente justificable, ya que no tendrán ningún medio para reaccionar en el caso de cualquier imprevisto, sobre todo si mientras tanto han abandonado el cultivo de sus variedades tradicionales. Estas pruebas deben ser llevadas a cabo imperativamente en condiciones controladas y lo más variadas posibles por los mismos grupos que trabajan en la obtención de tales variedades: a ellos les corresponde la penosa "carga de la prueba". Ante la amplitud de estos trabajos previos, es indispensable privilegiar soluciones fundamentadas en los recursos tradicionales, puesto que las implicaciones de su puesta en marcha son esencialmente conocidas, al menos en ciertos contextos. La prospección de los recursos tradicionales locales sigue proporcionándonos armas contra la desnutrición; pero además hay que estudiar las posibilidades de difundirlos fuera de las regiones en que se usan tradicionalmente. La espirulina, una respuesta realista y ampliamente aplicable. Un alimento tradicional redescubierto. En los años cincuenta, un extraño alimento tradicional fue redescubierto en el Chad por una misión científica europea. Se trataba de una especie de galleta seca de tinte verdoso tirando a azul, que se podía encontrar en los mercados de la región de Kanem bajo el nombre de "dihé". La encuesta mostró que el "dihé" provenía de amasijos de un único microorganismo recolectado en la superficie de charcas fuertemente alcalinas y secado posteriormente sobre la arena de las orillas. Este microorganismo, con capacidad fotosintética y de rápida reproducción, fue llamado "espirulina" por el aspecto de filamento en espiral que presenta al ser observado al microscopio (su nombre científico es Arthrospira platensis, y se trata de una cyanobacteria). El análisis de las propiedades nutritivas de la espirulina reveló en primer lugar un excepcional contenido proteico, del orden del 60% al 70% de su peso seco; también demostró la excelente calidad de esas proteínas (contenido equilibrado de aminoácidos esenciales). Estos primeros datos bastaron para lanzar numerosas investigaciones con fines industriales durante los años setenta, ya que los microorganismos (levaduras, chlorellas, espirulina, ciertas bacterias y mohos) parecían entonces la vía más directa hacia las proteínas baratas, las famosas "single cell proteins". Aunque ningún microorganismo haya cumplido la promesa de proteínas a bajo precio, la espirulina continua siendo objeto de investigaciones e incluso de producciones que van en aumento, ya que esta cyanobacteria posee muchas otras bases tanto nutricionales como técnicas. Características nutritivas y técnicas de la espirulina •Seguridad toxicológica Los exhaustivos estudios toxicológicos, así como los estudios nutricionales en el hombre unidos al hecho del consumo tradicional de espirulina en el Chad y en Méjico, prueban que este alimento es completamente inocuo. Pocos productos alimenticios han sido tan cuidadosamente evaluados bajo el ángulo toxicológico. Además diferentes estudios han demostrado la gran homogeneidad genética de las diversas poblaciones de espirulina (formalmente Arthrospira sp.) cultivadas o recolectadas a través del mundo. Igualmente hay que señalar la total ausencia, al cabo de más de 30 años de producción industrial o artesanal, de accidentes alimenticios atribuibles directa o indirectamente a la producción o al consumo de espirulina. Hay que subrayar el hecho de que no se conocen efectos secundarios importantes a las sobredosis (incluso masivas) de espirulina . Muy por encima de las dosis recomendadas, tan solo una acumulación benigna de carotenoides en la piel puede aparecer en casos muy extremos (efecto "píldora para broncear").
  5. 5. • Valor nutritivo de la espirulina Al estar desprovista de pared celulósica, la espirulina es perfectamente digerible cruda o simplemente secada. Su valor nutritivo va mucho más allá de su contenido proteico: es una de las fuentes más ricas en provitamina A y en hierro asimilable conocidas, además de contener altos niveles de la poco común vitamina B12, así como de ácido gammalinolénico (GLA) y de otros ácidos esenciales. Numerosos tests nutricionales han probado la biodisponibilidad de estos micronutrientes. En un medio de cultivo adecuado, la espirulina se convierte en una excelente fuente de zinc: ensayos llevados a cabo por Atenna Technologie en 1998 demuestran que no es difícil obtener una espirulina de la que de 2 a 4 gramos bastan para cubrir simultáneamente lo esencial de las necesidades en zinc, en hierro y en vitamina A de un niño. Estas experiencias de modificación del contenido nutricional de la espirulina a través de un medio de cultivo adecuado son altamente prometedoras: en ciertos casos, la espirulina, que asimila fácilmente los minerales que se le suministran, los hace disponibles para el hombre (que de otra manera no podría sacarles partido). Por otra parte, ciertos minerales (como el zinc) aunque son esenciales en pequeñas dosis, se vuelven peligrosos en el caso de un error de dosificación (es uno de los problemas mayores del " fortalecimiento " químico de los alimentos: un error puede acarrear graves consecuencias). En el caso de una espirulina cultivada en presencia de zinc, un error de dosificación tendrá como efecto inmediato matar... a la espirulina!. Como vemos el cultivo de espirulina no solo permite hacer biodisponibles para el hombre minerales que no lo eran forzosamente, sino que funciona también como protección en caso de un error de dosificación de un elemento potencialmente tóxico. Este efecto protector ha sido comprobado con éxito en el caso del zinc, en el caso del cobre y también para ambos combinados. Otras pruebas están previstas para el selenio y el cromo. • Rendimiento de la producción Al tener una de las más altas tasas de crecimiento, este microorganismo fotosintético aporta por hectárea hasta 20 veces más proteínas que la soja. Esta productividad es también debida al hecho de que la espirulina es completamente comestible: así toda la energía y los entrantes utilizados para su producción están valorizados; en una producción agrícola clásica, solo un pequeño porcentaje de la planta cultivada ( o del animal criado) es realmente consumible. El problema de los entrantes agrícolas (abonos, energía, agua, etc...) es absolutamente crucial: ninguna producción sostenible dejaría de tener en cuenta este problema. En el caso de la espirulina, Antenna Technology ha demostrado que es factible producirla simplemente reciclando fertilizantes naturales. Aunque a largo plazo, este modo de producción sería altamente aconsejable, esta técnica, unida a lo novedoso del producto "espirulina" corre el riesgo de disminuir su aceptabilidad. Por ello, Antenna Technology ha decidido utilizar fertilizantes agrícolas clásicos al menos durante la primera fase de los proyectos de producción de espirulina. Esta opción presenta varias ventajas: un mejor control de la composición de los medios de cultivo, un cultivo más fácil, un menor depósito de materias insolubles en el fondo de los estanques. Hay que añadir que el empleo de fertilizantes solubles en la producción de espirulina se justifica también por el hecho de que la tasa de utilización de estos productos es extremadamente elevada ya que los estanques constituyen cultivos intensivos casi cerrados. Contrariamente a una producción agrícola clásica, aquí no hay ninguna pérdida contaminante por lavado de suelos, ninguna fertilización involuntaria de las malas hierbas de un campo: prácticamente todo lo que se añade al medio de cultivo es utilizado por la espirulina...! y solo por la espirulina ! La eficacia de la fertilización en el caso de la espirulina explica el bajo porcentaje que representan los fertilizantes en el precio total de la espirulina (la mano de obra y la amortización del terreno y de las instalaciones constituyen la parte principal del coste). Normalmente la tasa de producción de la espirulina es de 5 a 10 gramos (peso seco) por metro cuadrado y por día, representando estos valores medias estables (a lo largo del año en los climas que lo permiten; se obtienen de esta manera entre 18 y 36 toneladas de producto seco por hectárea). Para dar todo su sentido a estos valores de productividad hay que compararlos con las dosis cotidianas de espirulina utilizadas en la alimentación humana: tan solo unos gramos de espirulina seca bastan para mejorar radicalmente el aporte nutritivo de un niño de corta edad. Ello significa que cada metro cuadrado dedicado a la producción de espirulina es suficiente para aportar la ayuda nutritiva a dos o tres niños, de manera continuada (durante todo el año en las regiones de clima cálido). ¿Qué otro tipo de producción agrícola podría pretender lo mismo?
  6. 6. NOTA: La cantidad de toneladas de proteína producidas por hectárea de tierra al año es: Carne de vacuno: 0.18 toneladas por hectárea al año. Arroz: 0.20 toneladas por hectárea al año. Trigo: 0.80 toneladas por hectárea al año. Maíz: 2 toneladas por hectárea al año. Soya: 2.5 toneladas por hectárea al año. Caña de azúcar: 3 toneladas por hectárea al año. >>>> Espirulina: 50 toneladas por hectárea al año. La misma proteína que produce: el ganado con un consumo de 300.000 litros de agua dulce, la produce, el maíz con 84.000 litros de agua dulce, la soya con 20.000 litros de agua dulce, y >>>> la espirulina con 2,5 litros de agua salobre. La misma cantidad de proteína que produce: el ganado en 600 hectáreas de tierra fértil la produce, el maíz en 150 hectáreas de tierra fértil, la soya en 30 hectáreas de tierra fértil, y >>>> la espirulina en 0.5 hectáreas de tierra estéril. • Seguridad de la producción y resistencia a los contaminantes Al crecer en medios de cultivo enteramente minerales y muy alcalinos (clásicamente a pH 10, y hasta pH > 11), la espirulina es prácticamente insensible a los problemas de contaminación por otros organismos. Esta ventaja decisiva permite un cultivo sin riesgos incluso en sistemas con muy baja tecnología y en climas tropicales. Además de esta resistencia intrínseca, el proceso de recolección (por filtrado) solo retiene las partículas de tamaño comprendido entre 50 y 100 µ. La particular morfología de los filamentos de espirulina, así como su particular contenido en pigmentos, simplifican en gran manera los controles de rutina: un equipo relativamente rudimentario es suficiente para asegurar un control de calidad aceptable. El consumo directo de la pasta de espirulina sacada del estanque es altamente recomendable: además de los aspectos de simplicidad y de economía, la aceptabilidad del producto se ve aumentada (ni gusto ni olor) en comparación con el producto seco. Un consumo "inmediato" es la mejor garantía de seguridad bacteriológica para el producto, puesto que minimiza el tiempo pasado fuera de la protección del medio de cultivo. La etapa de secado, indispensable si el producto debe ser transportado lejos o conservado más de algunas horas, es la única fase delicada en términos de calidad del producto final. Antenna Technology ha desarrollado varios métodos simples y eficaces que permiten un mejor control de los parámetros críticos del secado de la espirulina, a saber: la velocidad de secado, la temperatura máxima admitida y la protección contra la luz y el polvo. Promover la producción y el consumo de espirulina en los países en vía de desarrollo. Con el fin de proponer una solución duradera, aplicable en una vasta gama de contextos, Antenna Technology ha privilegiado el desarrollo de este complemento alimenticio excepcional que constituye la espirulina. Este microorganismo acuático comestible representa un excelente potencial como nuevo producto agrícola para los países en vía de desarrollo. Por su riqueza en micronutrientes tales como el hierro, el zinc, la pro-vitamina A además de ácidos grasos esenciales, la espirulina debe ser considerada como un complemento alimenticio (o un elemento que mejora la nutrición), más que como un alimento. En efecto, bajas dosis de espirulina (de 1 a 5 gramos diarios) representan un aporte nutritivo decisivo para un niño pequeño. Esta característica de complemento más que de alimento simplifica en gran manera los problemas de aceptabilidad, limitando además la superficie y el trabajo necesarios para su producción.
  7. 7. Introducir un complemento alimenticio en calidad de nueva producción agrícola Hay varios aspectos de la producción de espirulina que están bien adaptados a la realidad agrícola de los países cálidos, incluso de los desérticos. La elección de un microorganismo fotosintético que se desarrolla en medio acuático evita los típicos problemas de calidad de suelos, de parásitos y de enfermedades de las plantas. Al contrario de lo que podríamos pensar, el consumo de agua en este tipo de producción es considerablemente inferior al de cualquier otro tipo de producción agrícola clásica. Su alta productividad unida a la pequeña cantidad de espirulina necesaria por persona hacen que la superficie necesaria para su producción sea también mucho menor. Finalmente muchos tipos de clima permiten una producción de espirulina constante a lo largo de todo el año. Si esta espirulina es consumida localmente no es necesario ningún método de conservación; además la espirulina fresca es directamente consumible, sin transformación ni cocción, es decir sin necesidad de un aporte suplementario de energía. Todos estos factores conducen a la valorización de pequeñas superficies, de suelos degradados o infértiles. El bajo consumo de agua así como la posibilidad de utilizar aguas salobres (saladas o natrionadas) inutilizables para una agricultura clásica, aumenta en gran manera el interés de producir espirulina en regiones áridas. Por último, tanto el cultivo en sí como las etapas necesarias hasta llegar a consumir el producto, son francamente económicas desde el punto de vista energético. • Métodos de cultivo sencillos y fiables Antenna Technology ha desarrollado y sometido a prueba sobre el terreno diferentes sistemas sencillos que permiten la producción a diferentes niveles (desde la microproducción familiar hasta las instalaciones semi-industriales). En el caso de las instalaciones artesanales a pequeña y mediana escala (de 50 a 3000 gramos de espirulina seca producidos diariamente) todos los materiales y la mayor parte del equipo necesario están generalmente disponibles localmente. Los entrantes son en general abonos agrícolas clásicos, agua y electricidad (ésta última facultativa). Se añade soda o bicarbonato de soda, productos fácilmente accesibles (además reemplazables por ceniza de madera). En el marco de la formación en cultivo de espirulina, Antenna Technology propone realizar un "módulo de aprendizaje". Un sencillo manual así como muestras vivas de espirulina pueden ser suministrados previa demanda por escrito. Este módulo de aprendizaje permite comprobar la factibilidad de una producción de espirulina en condiciones reales, en poco tiempo y por un módico coste (entre 100 y 200 US$, según los países). Se trata de un estanque de producción de 4 metros cuadrados, equipado de un sistema de agitación eléctrica de escasa potencia (7 W) y de una cubierta semitransparente. Los materiales necesarios así como las sales minerales, los instrumentos de control y de cosecha, han sido seleccionados de manera que sean de fácil obtención local. El tamaño de este módulo ha sido seleccionado de manera que permita a bajo coste un ensayo realista que incluya todas las etapas del proceso de producción, del sembrado del estanque, al mantenimiento del cultivo, de la recolección de espirulina a su consumo y también su secado. Un funcionamiento normal debe asegurar una producción comprendida entre 20 y 40 gramos de espirulina seca diarios, con lo que se puede mejorar enormemente la nutrición de aproximadamente una quincena de niños (variable según la edad). Además de su función pedagógica, este módulo de aprendizaje puede reconvertirse en una "reserva de emergencia" en el marco de una producción de espirulina a mayor escala. Una cuestión previa indispensable: la información El interés de un producto del tipo de la espirulina no es evidente a los ojos de los que más lo necesitarían. Muchas culturas conocen desde hace siglos la crucial importancia de la alimentación en la salud. A menudo han puesto en práctica técnicas propias para sacar el mejor partido nutritivo de sus recursos locales (por ejemplo asociando los cereales a las legumbres en un mismo plato tradicional o también añadiendo ceniza o cal a cierto tipo de galletas de cereales, lo que permite asimilar la vitamina B1)... Es difícil imaginar cómo tal o cual innovación en el ámbito de la nutrición han llegado a ser adoptadas en el transcurso de la historia. Toda persona que haya trabajado en nutrición sabe hasta que punto las reticencias a todo cambio son fuertes en este ámbito. Y sin embargo, numerosos casos demuestran que algunos cambios han sido rápida y masivamente adoptados, para bien o para mal, tanto en sociedades industrializadas como tradicionales. En la mayor parte de los casos el elemento clave en la adopción de un nuevo producto reside en la información que lo acompaña: un mensaje oficial, opiniones médicas, el boca a boca, publicidad, marketing... Lamentablemente, está comprobado que en todo lo que se refiere a los hábitos alimenticios, la publicidad y el marketing son de lejos los medios más eficaces para dar a conocer un nuevo producto (por lo menos a corto plazo). En el caso de la espirulina, la publicidad y el marketing no llegarían a las poblaciones más necesitadas salvo en el caso de que fuera una multinacional la que intentara vender la espirulina donde otros venden cubitos de caldo...
  8. 8. Como estamos hablando de una auto-producción local de espirulina, los únicos medios de información imaginables serían a través de canales gubernamentales, asociaciones de ayuda humanitaria, ONGs o de asociaciones locales. Antenna Technology desarrolla para sus asociados medios de información sobre la utilidad de la espirulina, los métodos para producirla y las maneras de consumirla. La experiencia demuestra la aceptabilidad de la espirulina Como todo cambio en las costumbres alimenticias es delicado, Antenna Technology da a conocer la espirulina a través de demostraciones sobre el terreno. En el caso de enfermedades cuyo origen es la desnutrición, los efectos debidos a un aporte de espirulina son claramente visibles al cabo de pocas semanas: esta prueba directa de su eficacia vale más que cualquier discurso. Una vez convencidas del interés que representa la espirulina, son las madres de los niños tratados quienes encuentran por si mismas la mejor manera de incorporar este producto a las comidas. No obstante, estas situaciones están vinculadas con situaciones de urgencia, situaciones en las que el fenómeno de la desnutrición es claramente identificable y comprensible por parte de las personas que la padecen. Cuando la desnutrición es menos grave o que sólo constituye un riesgo que hay que prevenir, la aceptación de un nuevo alimento depende casi tanto de su presentación como de la información de la que va acompañado. En el caso de la espirulina, tenemos que hacer la distinción entre el producto fresco y el seco. En estado fresco, la espirulina tiene un aspecto de pasta compacta de un color verde espinaca, incolora e inodora. Esta pasta, a la que se le pueden añadir condimentos, se consume fácilmente untándola sobre rebanadas de pan, de chappatis, de tortillas, de galletas de mijo, etc. También es muy fácil de diluir en los potages, salsas, papillas, siempre teniendo en cuenta su enorme poder colorante. El uso de la espirulina seca es más delicado debido a su aroma que evoca a las algas o a los hongos. En esta forma hay que añadirla en los potages, salsas y papillas. En algunas regiones, el polvo de espirulina lo diluyen en los zumos de fruta pero la gran mayoría de la gente asocia la espirulina a sabores salados o picantes. No obstante, existen maneras para asociar la conservación de la espirulina a largo plazo con una excelente aceptabilidad: se trata de la preparación de galletas (saladas o dulces) con un contenido en espirulina que oscila entre un 15% y un 20% del peso seco. Su preparación es muy sencilla y no requiere cocción; en contrapartida deben ser confeccionadas preferentemente en las inmediaciones del lugar donde se produce la espirulina. Se confeccionan mezclando la pasta de espirulina fresca con pan seco o cualquier tipo de galleta seca rallados, un poco de sal y especies. La masa así obtenida se extiende con un rodillo y se corta en trozos que se dejan secar a la sombra. Las galletas dulces se prepararán mezclando la pasta de espirulina fresca con trozos de galletas dulces molidas. Con los niños, la experiencia confirma que estas galletas no necesitan publicidad alguna. La espirulina: un producto comerciable… localmente Un sencillo procedimiento de secado y un embalaje adecuado permiten conservar la espirulina o productos enriquecidos con ella de forma duradera. Estos productos, de gran valor alimenticio, pueden ser transportados y comercializados en los mercados locales y por qué no, en los mercados internacionales. La gestión de Antenna Technology está dirigida sobre todo hacia una autonomía local en materia de alimentación; en esta óptica, la exportación de espirulina hacia los mercados internacionales, sería un doble error en la mayoría de los casos. Por una parte privaría a la población local de una mejora directa de su estatus nutritivo. También podría desembocar en dificultades en materia de rentabilidad. En efecto, un control de calidad independiente, indispensable para poder entrar en los mercados de los países industrializados, estará fuera de alcance para las unidades de producción pequeñas. Por otra parte, los precios internacionales de la espirulina al por mayor se están reevaluando debido a la puesta en marcha de grandes unidades de producción, especialmente en China. Por ello es conveniente poner en guardia a todos los proyectos de producción a pequeña o mediana escala contra la tentación de amortizar rápidamente sus instalaciones gracias a la exportación del producto. Es indispensable subrayar que la rentabilidad de las instalaciones de producción de espirulina dependerá, al menos al principio, del desarrollo de un mercado local, regional o nacional, para este nuevo producto. Por ello es esencial que la transferencia de tecnología y de los conocimientos necesarios para la creación de nuevas unidades de producción de espirulina vaya acompañada o incluso precedida por una amplia difusión de informaciones sobre nutrición. La producción local de espirulina sólo tiene sentido en los lugares en que su valor nutritivo está reconocido. Por lo tanto habrá que apoyar la formación local en materia de nutrición para conseguir que la información relativa a la espirulina pueda ser apreciada en su justa medida y sea integrada de manera correcta en programas más amplios que toquen de forma global la educación en el ámbito de la alimentación.
  9. 9. Perspectivas Antenna Technology tiene el pleno convencimiento de que la transmisión de los conocimientos y de las tecnologías relativas a la producción de espirulina conlleva un excelente potencial en la lucha contra la desnutrición. La puesta en valor de este potencial depende sin embargo de la información y de la educación en el ámbito de la nutrición que necesariamente debe acompañarla. Al principio es indispensable dar a conocer mejor las implicaciones reales de la desnutrición. Además de los efectos directos y fácilmente detectables de las carencias alimenticias y de la desnutrición en todas sus formas, se van conociendo mejor efectos más sutiles como los retrasos de crecimiento, algunos trastornos mentales o disfunciones inmunitarios... A lo largo de las investigaciones realizadas sobre la desnutrición, aparecen cada vez con mayor frecuencia efectos indirectos y al mismo tiempo muy graves. En vista de las múltiples ventajas que una producción local y económica de un alimento capaz de mejorar el aporte nutritivo cotidiano de las poblaciónes de los países cálidos, Antenna Technoloy sugiere que la auto-producción de espirulina se convierta en una alta prioridad en los países en vías de desarrollo. Jacques Falquet, junio 2000 e-mail: antenna.geneve@worldcom.ch Una práctica secular la cosecha de espirulina en la región de Kanem (Chad) Las fotos que se muestran en esta página han sido realizadas por el señor Olivier BARBAROUX, quien amablemente las ha puesto a nuestra disposición. La región de Kanem, en Chad, es desértica pero está salpicada de pequeñas lagunas temporales: los waadis. Gracias a un subsuelo en el que abunda una mezcla de carbonatos y sal (el natrio), las aguas de estos waadis son fuertemente alcalinas, proporcionando un medio muy favorable para el crecimiento de una micro-alga comestible: la espirulina. Laguna de espirulina en la región de Kanem (Chad) Periódicamente, las mujeres de la región cosechan la espirulina de los waadis filtrando el agua a través de cestas de trama compacta: La masa de espirulina cosechada tiene la apariencia de un puré de un color verde profundo. Para conservarla y poderla así vender, la espirulina se deja secar al sol sobre la arena.
  10. 10. Una vez seca, la masa de espirulina se troza en gruesos fragmentos que en clima seco pueden ser conservados largo tiempo: Encontramos la espirulina en los mercados con el nombre de "dihé": Desde hace siglos, este particular y muy buscado alimento se consume en toda la región de Kanem y es además objeto de un intenso tráfico a través de toda el Africa sub-sahariana gracias a las caravanas. Espirulina: Algunas bases científicas... • Generalidades sobre las cianobacterias • ¿Spirulina o Arthrospira ? • Taxonomía del género Arthrospira entre las cianobacterias • Morfología de las Arthrospira • Biología de las Arthrospira • Constituyentes físico-químicos de las Arthrospira ___________________________________________________________ Generalidades sobre las cianobacterias Las cianobacterias constituyen lo esencial de las bacterias capaces de fotosíntesis con producción de oxígeno. Pueden ser unicelulares o pluricelulares. En este segundo caso las células se agrupan en colonias de diferentes formas, frecuentemente en filamentos, compuestos de células alineadas (estos filamentos se denominan tricomas). Las cianobacterias tienen una talla que se sitúa de manera general entre 1 y 10 micras. Su pared es de tipo gram-negativo clásico. Son verdaderas procariotas (organismos desprovistos de membrana nuclear), a pesar de su sistema fotosintético cercano del de las eucarióticas ya que contienen clorofila-a y un fotosistema II (PS-II). Este fotosistema, así como los pigmentos fotosintéticos, los pigmentos accesorios y los componentes del transporte de electrones, están incluidos en los tilacoides (sistemas membranosos fotosintéticos). Intimamente ligados al sistema clorofílico se encuentran unos agregados llamados ficobilisomas. Estos gránulos contienen en particular un pigmento esencial para el transporte de energía hacia el PS-II: la ficocianina, proteína que posee un grupo prostético del tipo polipirrol, el cual le confiere un magnífico color azul, así como una fluorescencia roja de excepcional eficacia. Las cianobacterias asimilan el carbono a través del ciclo de Calvin y almacenan energía y carbono en forma de glicógeno. Las cianobacterias poseen diferentes esquemas metabólicos que tienen en común la ausencia del ciclo de Krebs completo. Muchas cianobacterias, sobre todo las filamentosas, son capaces de reducir (fijar) el nitrógeno atmosférico, gracias a unas estructuras llamadas heterocistos. La mayoría de las cianobacterias son capaces de desplazarse, gracias a vesículas gaseosas ( en los líquidos), o en el caso de las cianobacterias filamentosas, por deslizamiento ( hasta 25 micras por segundo) gracias a las microfibras. La reproducción se efectúa por escisión simple o múltiple, por gemación o por fragmentación.
  11. 11. Algunas especies producen células especializadas (acinetos), resistentes a la sequedad y a la congelación, que pueden germinar cuando las condiciones se vuelven favorables. ¿Espirulina o Arthrospira? Desgraciadamente existe un enorme enredo entre los términos Espirulina y Arthrospira. Esta confusión proviene a la vez de errores en las determinaciones científicas de los años 1950 y de la denominación comercial de ciertas cianobacterias alimenticias. Las definiciones que nosotros utilizamos son: Espirulina: 1) Nombre comercial inglés de una cianobacteria alimenticia perteneciente al género Arthrospira. 2) Nombre científico de una cianobacteria bastante alejada de las Arthrospira. Se conoce por ejemplo la Espirulina subsalsa, Espirulina major, etc. Ninguna cianobacteria del género Espirulina ha sido testeada científicamente desde el punto de vista de la alimentación humana. No existe ningún comercio de cianobacterias del género Espirulina. Las Espirulina son cianobacterias filamentosas constituidas por varias decenas de células alineadas en espiral. Estas espirales son a menudo tan compactas que aparecen como bastoncillos de longitud variable (típicamente entre los 200-300 micrones) y con un diámetro cercano a los 5-6 micrones (el filamento desenrollado tendría cerca de 2-3 micrones de diámetro). Arthrospira: Nombre científico de un género de cianobacteria bastante alejada del género Espirulina (mucho más cercano por ejemplo del género Lyngbya). El género Arthrospira incluye el conjunto de cianobacterias alimenticias vendidas bajo el nombre de espirulina (espirulina en francés y espirulina en inglés). Las Arthrospira son cianobacterias filamentosas con una o más decenas de células alineadas de manera rectilínea o más o menos en espiral. Estos filamentos son de longitud variable (típicamente entre 100 y 200 micras) y de diámetro cercano a las 8-10 micras. Taxonomía del género Arthrospira Antenna Technology, en colaboración con la Universidad de Ginebra, ha llevado a cabo un trabajo de clasificación de diferentes cepas de Arthrospira conocidas, cultivadas y a veces consumidas a través del mundo. Este trabajo, que se basa en el análisis de un fragmento de ADN hipervariable pero específico de las cianobacterias, demuestra la fuerte homogeneidad de este género, incluso en los casos de cepas de origen muy distante y de morfologías muy variadas. También hemos podido demostrar que los géneros más cercanos de Arthrospira son los géneros Planktothrix y Lyngbya. El método desarrollado para esta investigación proporciona igualmente un útil excelente para controlar la calidad de las producciones de "espirulina". El análisis sistemático de muestras cultivadas en distintas partes del globo no ha detectado hasta ahora ninguna contaminación por otras cianobacterias, lo que tendería a demostrar la eficacia del medio de cultivo (muy alcalino) como barrera contra eventuales contaminantes. Incluso algunas muestras de "espirulina" tomadas en medio natural, por ejemplo el "dihé" del Chad (ver "reseña histórica de la espirulina"), muestran ser muy homogéneas y solo contienen cianobacterias del género Arthrospira... Clasificación de una veintena de cepas de "espirulina" (Arthrospira sp) según la secuencia genética de un fragmento de ADN que contiene la región situada entre dos genes de ficocianina (cpcB-cpcA spacer):
  12. 12. Morfologías típicas de las Arthrospira Biología de las Arthrospira Lo que diferencia el género Arthrospira del resto de las cianobacterias es su muy particular nicho ecológico: estos microorganismos proliferan en aguas muy mineralizadas, extremadamente alcalinas y calientes. Estas condiciones excluyen a la mayoría de los seres vivos. El desarrollo de las Arthrospira en este tipo de medios, refuerza todavía más este efecto de exclusión a través de tres fenómenos: Al consumir los carbonatos y bicarbonatos de su medio, las Arthrospira tienden a aumentar todavía
  13. 13. más la alcalinidad del líquido (llegando a rozar un pH de…12.5!) Altamente pigmentados y a menudo flotantes, los filamentos de Arthrospira forman una pantalla muy eficaz que priva de luz solar a las raras algas que podrían acomodarse a su medio de cultivo (como por ejemplo la Chlorella, una microalga comestible que prolifera a veces en los cultivos de espirulina demasiado poco concentrados). Para finalizar, ha sido demostrado que las Arthrospira son capaces de secretar moléculas de defensa en su medio de cultivo. Entre estas moléculas hay una que se ha mostrado muy activa contra una vasta gama de bacterias…Ello podría explicar el tradicional uso de emplastos de "espirulina" sobre heridas gangrenadas (Chad). Constituyentes físico-químicos de las Arthrospira Al ser una bacteria y no un alga, la "espirulina" carece de pared celular. Desde un punto de vista nutrimental significa una gran ventaja pues el hombre la digiere fácilmente: sus constituyentes son perfectamente asimilables sin necesidad de cocción ni de cualquier otro tipo de tratamiento. De esta manera, incluso los constituyentes más frágiles (vitaminas, ácidos grasos esenciales, etc) están disponibles sin degradación alguna, sobre todo si la "espirulina" se consume cruda, lo que se aconseja vivamente ( cuando ello es factible, es decir únicamente en los lugares de producción). ___________________________________________________________________________________ CULTIVO ARTESANAL DE ESPIRULINA 03-JULIO-2000 ÍNDICE Prólogo ……………………………………………………. 3 Estanques ………………………………………………… 4 Factores climáticos …………………………………….. 5 Medio de cultivo …………………………………………. 6 Inoculación ……………………………………………….. 8 Cosecha …………………………………………………… 9 Como alimentar el cultivo ……………………………… 9 Atenciones del cultivo ………………………………….. 11 Conservación …………………………………………….. 12 Secado …………………………………………………….. 13 Consumo ………………………………………………….. 13 ANEXO Comparación de muestras ……………………………... 15 Disco de Secchi ………………………….……………….. 16 Salinidad …………………………………………………… 18 Alcalinidad ………………………………………………… 18 pH ……………………………………………………………. 18 Humedad de la espirulina seca …………….………….. 19
  14. 14. PRÓLOGO El presente no es un nuevo libro sobre la espirulina; hay excelentes libros para responder a las siguientes preguntas: - ¿qué es la espirulina (Arthrospira platensis)? - ¿dónde vive naturalmente? - ¿cómo fué descubierta en los años 1960? - ¿cuál es su composición nutritiva? - ¿a qué normas de calidad debe responder? - ¿cómo se la puede producir industrialmente? - ¿porqué se le predice un futuro brillante? Consultar por ejemplo: "Microalga Espirulina, Superalimento del Futuro", por Robert Henrikson, Ediciones Urano (1994). El único objetivo de este manual resumido es de aportar mi experiencia práctica en el cultivo de la espirulina en pequeña escala a quienes así lo necesitan. Si algunos términos técnicos les parecen dificil de comprender, ustedes pueden consultar un manual de química para alumnos de colegio que podrá aclararlos. ¡En práctica, cultivar espirulina no es más difícil que cultivar tomates! Si Ud tiene acceso a Internet, pueden ver una buena descripción de este proceso artesanal en http://www.spirulinasource.com/microjourdan.html ilustrado con muchas fotografías. ESTANQUES La espirulina vive en agua a la vez salada y alcalina, contenida en un recipiente (o estanque) resistente a la corrosión; poco importa su forma, salvo los ángulos que deben ser redondeados para facilitar la agitación y limpieza de los rincones. Generalmente utilizamos estanques con bordes de 40 cm (el doble de la profundidad normal del cultivo). Los estanques pueden tener una superficie de 1 m² - es lo que corresponde a la necesidad de espirulina de una persona - pero los de 5, 10, 20 hasta 40 m² son más económicos. Las dimensiones son sobretodo limitadas por la necesidad de agitar el estanque. El fondo del estanque debe tener un hoyo y una ligera pendiente para facilitar su desagüe. Es preferible tener dos estanques que uno sólo grande por razones prácticas (transvase de uno al otro para limpiarlo por ejemplo). Un modo de realizar económicamente estos estanques utiliza plásticos de 0,5 mm de espesor (PVC, EVA), de calidad alimenticia de preferencia; los laterales son soportados por un muro de ladrillos o una estructura de madera o tubos metálicos o PVC. Si hay termitas en la región, se recomienda colocar bajo el plástico una delgada capa de ceniza y una capa de arena seca. El hormigón es un buen material para los estanques, pero se necesita albañiles experimentados. La calidad del revoque es muy importante. Antes de agregar el medio de cultivo es recomendable pintar la superficie del estanque con dos manos de pintura común a la cal. Un invernadero sobre los estanques ofrece muchas ventajas a condición de que pueda ser aireado y sombreado. La agitación de los estanques se puede hacer a mano con escoba, una vez cada hora o dos horas (mas frecuente si el sol es fuerte). Si se dispone de electricidad se puede utilizar pequeñas bombas de acuario para agitar los estanques (una potencia media de 1 W/m² es suficiente). Los estanques industriales son agitados con paletas, pero ésta es una técnica considerada como un poco difícil a emplear para los pequeños estanques artesanales que son los que aquí nos interesan. FACTORES CLIMATICOS La temperatura del medio de cultivo es el factor climático de mayor importancia para la rapidez de crecimiento y la calidad de la espirulina. Por debajo de 20°C el crecimiento es prácticamente nulo, aunque muchas espirulinas no mueren incluso a 0°C. La temperatura óptima para el crecimiento es 37°C. Encima de 42°C, la espirulina está en grave peligro. La iluminación es indispensable para el crecimiento de la espirulina (fotosíntesis), pero no se debe mantenerla 24 horas continuas por dia. Durante la noche reacciones bioquímicas continúan produciéndose en la espirulina como la síntesis de proteínas y la respiración. La respiración disminuye la masa de la espirulina (la "biomasa") sobretodo cuando la temperatura está elevada. Desde este punto de vista las noches frescas son buenas, pero la espirulina no puede soportar una fuerte iluminación al frío (debajo de 15°C). Aunque la iluminación es un factor esencial, el pleno sol no es ideal para la espirulina: una media
  15. 15. sombra es preferible. Si el sol es la única fuente de calor para llegar a una buena temperatura, es un problema: por eso una temperatura ambiente elevada es preferible. Un filamento individual de espirulina no puede soportar una exposición prolongada al sol: es destruido por fotolisis. De aquí la necesitad de agitar el cultivo. La lluvia es benéfica para compensar la evaporación del agua, pero es necesario vigilar que no desborde el estanque. El viento es también benéfico para la agitación de la superficie y para airear el cultivo, pero está el riesgo del aporte de polvo y hojas en el cultivo. Notamos que la iluminación y el calentamiento artificiales pueden ser utilizados para hacer crecer la espirulina. Tubos de neón convienen para iluminar pero las lámparas ordinarias tienen la ventaja de calentar al mismo tiempo que iluminar. MEDIO DE CULTIVO El agua utilizada para hacer el medio de cultivo debe ser limpia o filtrada para eliminar las algas contaminantes. El agua potable es conveniente. Si contiene demasiado cloro, se debe airear. Si el agua es muy dura, provocará la formación de depósitos desagradables pero no peligrosos. La utilización de agua salobre puede ser interesante pero es necesario analizarla antes de utilizarla. Algunas aguas contienen bastante o demasiado magnesio y/o hierro. El agua de mar, muy rica en magnesio, puede ser utilizada pero con precauciones o tratamientos que no están incluidos en este documento. El medio de cultivo puede obtenerse disolviendo los productos químicos siguientes en el agua: g/litro: Bicarbonato de sodio 8 Sal 5 Nitrato potásico (o salitre) 2 Sulfato dipotásico 1 Fosfato monoamónico 0,1 Sulfato de magnesio (MgSO4,7H2O) 0,2 Solución de hierro (10 g de Fe/l) 0,1 Cal (si el agua es muy poco dura) 0,02 Si se utiliza sal no refinada, no se necesita el sulfato de magnesio. La solución de hierro se prepara disolviendo 50 g de sulfato de hierro (FeSO4, 7H2O) y 50 ml de ácido clorhídrico concentrado en un litro de agua. Se puede también utilizar una solución saturada de hierro (clavos) en vinagre con un poco de jugo de limón o carambola. Este medio de cultivo se utiliza para iniciar nuevos cultivos o para completar el nivel de los estanques luego de vaciarlos parcialmente. La composición arriba mencionada puede variar en amplias proporciones. Así, en lugar de los 8 g de bicarbonato, se puede utilizar una mezcla de 5 g de carbonato de sodio y 1 g de bicarbonato, obteniendo un pH de 10,4. Ciertos iones pueden ser introducidos en cualquier concentración, aunque limitada por la salinidad total que no debe sobrepasar de 25 g/l. Se trata de los iones: sulfato, cloruro, nitrato y sodio. Los iones fosfato, magnesio y calcio no pueden ser utilizados en concentraciones muy elevada sin provocar la formación de depósitos minerales y desequilibrios en la fórmula. La concentración en potasio puede ser aumentada a voluntad, salvo que ella no supere 5 veces la concentración de sodio (se trata de concentraciones en peso). Esto permite utilizar la potasa extraída de la ceniza de madera, con la lejía como reemplazante del bicarbonato/carbonato de sodio (es necesario dejar la lejía expuesta al aire suficiente tiempo para que ella se carbonate hasta que su pH baje debajo de 10,8 antes de utilizarla como base del medio de cultivo). En caso de necesidad (o situación de supervivencia) es posible reemplazar nitrato, fosfato y sulfato con la orina de personas o animales en buena salud y que no consuman medicamentos como antibióticos. La dosis es de 4 ml/l de medio. El nivel normal de medio de cultivo en un estanque es alrededor de 20 cm, aunque es posible cultivar con 10 cm hasta 40 cm. INOCULACION Escoger una simiente (cepa) de espirulina bien espiralada, con pocos o no filamentos rectos (al menos 50 % espiralada. Una simiente concentrada se obtiene fácilmente a partir de un cultivo en buena
  16. 16. salud, tomándola de la nata o rediluyendo con medio de cultivo una masa de espirulina fresca cosechada pero no exprimida. A la concentración máxima de 3 g de espirulina (contada en seco) por litro, la simiente se puede guardar y transportar durante una semana sin que ella se degrade, ésto a condición de que el recipiente sea medio lleno y ventilado al menos dos veces por día. Si la ventilación se hace con burbujas continuas de aire, la concentración puede llegar a 10 g/l. La inoculación consiste simplemente en mezclar la simiente con el medio de cultivo. Es recomendable mantener un nuevo cultivo inicialmente y en curso de crecimiento (dilución progresiva con medio de cultivo nuevo) con una concentración de espirulina alrededor de 0,3 g/l (bien verde). Se puede esperar una tasa de crecimiento de 30 % por día si: - la temperatura es correcta, - el medio de cultivo es a base de bicarbonato, - se aumenta la superficie del estanque manteniendo la profundidad del cultivo a bajo nivel (no superando 10 cm) y la concentración de espirulina alrededor de 0,3 g/l. Cuando la superficie final del estanque es la deseada, aumentar el nivel y la concentración del cultivo hasta el nivel deseado y la concentración optima de 0,4 g/l antes de iniciar la cosecha. COSECHA El mejor momento para la cosecha es temprano en la mañana, por muchas razones: - la baja temperatura hace el trabajo más agradable, - habrá más horas de sol para secar el producto, - el porcentaje de proteínas está a su máximo en la mañana, - la filtración está mas rápida. La cosecha comprende esencialmente dos etapas: - Filtración para obtener una biomasa a 10 % de materia seca (1 litro = 100 g de seco), - Exprimido para eliminar el medio de cultivo residual y obtener la "espirulina fresca", lista a ser consumida o secada, conteniendo alrededor de 20 a 25 % de materia seca según las cepas y la salinidad del medio. La filtración se efectúa simplemente por gravedad a través de una malla sintética (polyester o polyamide) de aproximadamente 40 µ (0,04 mm) de apertura. El filtro puede ser un saco colocado encima del estanque para reciclar directamente lo filtrado. Antes de ser filtrado el cultivo debe pasar por un colador o un tamiz de malla 0,3 mm para eliminar los cuerpos extraños como insectos, trozos de vegetales, etc. Se puede hacer uso de un recipiente de bordes rectos, evitando mover el fondo donde se encuentran los depósitos. La filtración se puede acelerar moviendo o raspando suavemente la malla. Cuando la mayor parte del agua es colada, la espirulina (la biomasa) se junta formando como una "bola" gracias al movimiento de la malla. A veces, la bola no puede formarse bien o se pega. El exprimido final se hace simplemente a presión: la biomasa se pone como una torta de unos centímetros de espesor en una malla (la misma que sirve para la filtración es buena, preferiblemente doblada por una tela fuerte de algodón) entre dos placas ranuradas con pesos encima (piedras, ladrillos, bloques, etc.) o en una prensa o un lagar. Una presión de 0,2 kg/cm² durante un cuarto de hora es suficiente para eliminar el agua intersticial, aunque a veces la presión y/o el tiempo deben ser más largos para obtener una torta prensada suficiente firme. Detener la presión cuando el "jugo" se vuelve demasiado verde. Este sistema es más adecuado que el lavado con agua para eliminar los restos del medio de cultivo sin destruir la espirulina, salvo que el exprimido sea muy difícil o imposible debido a una biomasa de calidad inferior (100 % de filamentos rectos por ejemplo). En este ultimo caso el lavado debe hacerse de preferencia con agua potable ligeramente salada y acidificada. COMO ALIMENTAR EL CULTIVO El principio consiste en reemplazar, luego de cada cosecha, los elementos nutritivos tomados del medio de cultivo por la espirulina cosechada, a fin de mantener la fertilidad del medio de cultivo. En la práctica los nutrientes se pueden añadir regularmente cada día según la productividad media. El mayor elemento nutritivo es el carbono, que el medio de cultivo absorbe espontáneamente del aire bajo la forma de anhídrido carbónico (CO2) cuando su pH es mayor de 10. Como el aire contiene muy poco de CO2, la absorción de éste corresponde a una productividad máxima (cuando el pH llega a 11) de 4 g de espirulina por día y por m² de estanque. Es posible inyectar CO2 suplementario para aumentar la productividad, bajo la forma de gas de fermentación alcohólica o de una botella de CO2 líquido: el gas burbujea en el medio de cultivo debajo de un plástico con soporte de madera (con superficie alrededor de 4 % de la del estanque) que lo retiene como una campana durante el tiempo que tarde en disolverse. Una
  17. 17. dosis de CO2 conveniente es de 1 kg por kg de espirulina producida. El azúcar puede reemplazar el CO2 como fuente de carbono (medio kg de azúcar = 1 kg de CO2). Además del carbono la espirulina consume los nutrientes habituales en agricultura: N,P,K, S, Mg, Ca, Fe y oligoelementos. En la mayor parte de casos los oligoelementos y el calcio son aportados por el agua y las impurezas de las sales utilizadas. En ciertos casos el agua contiene demasiado calcio, magnesio o hierro, lo cual produce depósitos minerales que a veces incomodan. No utilizar los fertilizantes agrícolas granulados de disolución lenta ("slow release") que contienen muchas impurezas. Utilizar los fertilizantes solubles cristalizados vendidos para las soluciones nutritivas hortícolas. En Chile el salitre potásico es la fuente preferida de nitrógeno pero en la mayoría de países la urea es la fuente de nitrógeno más económica. La úrea es excelente para la espirulina a condición de limitar su concentración en el medio a 50 mg/litro. La úrea en exceso puede transformarse en nitrato o en amoniaco. Si en el cultivo se siente un poco el olor de amoniaco no hay peligro pero si el olor es fuerte al menos una parte de la espirulina morirá. He aquí una fórmula clásica de alimento por kilogramo de espirulina (seca) cosechada: Urea 300 g Fosfato monoamónico 50 g Sulfato dipotásico 40 g Sulfato de magnesio (SO4Mg,7 H2O) 40 g Cal 10 g Solución de hierro (10 g/l) 50 g En caso de necesidad todos los nutrientes salvo el hierro pueden ser proporcionados por la orina de personas o animales en buena salud y que no consumen medicamentos como antibióticos. La dosis a utilizar es alrededor de 17 ml/g de espirulina cosechada. ATENCIONES DEL CULTIVO Además de la cosecha y alimentación, un cultivo de espirulina requiere de algunas atenciones para mantenerse en buen estado de salud. La agitación es necesaria pero no continuamente. Una vez por día, justo después de la cosecha, es bueno agitar el fondo del estanque para evitar la fermentación anaeróbica de los depósitos orgánicos. La agitación superficial debe realizarse una vez cada dos horas o más frecuentemente si hay gran iluminación. Si la espirulina decanta al fondo del estanque (caso anormal pero que puede producirse por ejemplo luego de una brusca dilución por la lluvia) es evidente que es necesario agitarla frecuentemente para evitar que se asfixie. La capacidad fotosintética de la espirulina es saturada por una luminosidad correspondiente a un tercio de pleno sol. Un sombreamiento es benéfico para la salud de la espirulina y además útil para reducir la evaporación del agua, la temperatura (< 40°C) o el pH (< 11). En la práctica es muy raro que la temperatura sea demasiado alta en estanques al aire libre, pero el pH puede subir muy alto si la alimentación en carbono es insuficiente. El nivel de agua en el estanque debe mantenerse alrededor del nivel deseado. La evaporación puede compensarse agregando agua. Un exceso de lluvia puede ser rectificado vaciando una parte del medio para luego agregar los nutrientes contenidos en el volumen del medio arrojado. Si se acumula mucho depósito al fondo del estanque, podemos reducirlo mediante bombeo o sifón del medio de cultivo cerca del fondo, allí donde encontramos el depósito en mayor cantidad. Luego agregar el medio de cultivo nuevo en cantidad igual al del volumen arrojado. Otro método, más radical, para sacar los depósitos consiste en transvasar el cultivo en otro estanque para limpiar el fondo. En las grandes empresas industriales productoras de espirulina el contenido del medio de cultivo referido a cada nutriente, e incluso los oligoelementos, se determina por análisis químico, teniendo así la posibilidad de agregar la cantidad exacta de elementos que faltan. Este método resulta demasiado costoso para pequeños cultivos; en estos lo adecuado es renovar parcialmente el medio de cultivo de vez en cuando (por ejemplo 10 % cada mes). Para evitar la formación de grumos con la cepa Lonar es recomendable mantener el pH encima de 10,2 así como un buen aporte de nitrógeno bajo forma de urea. El cultivo es un ecosistema en el cual diversos organismos viven en simbiosis: bacterias adaptadas que se nutren de deshechos orgánicos y zooplancton (como paramecias) que se nutre de bacterias, transformándolas en nutrientes minerales y CO2 para la espirulina. Bacterias y zooplancton consumen además el oxígeno producido por la espirulina, lo cual es favorable para el crecimiento de la espirulina.
  18. 18. Estos procesos biológicos son bastante lentos, de suerte que si el nivel del cultivo es bajo y/o si la productividad en espirulina es elevada, podría haber acumulación de deshechos resultando en alta turbiedad y dificultad de cosecha. Para mejorar tal medio de cultivo sucio, basta renovarlo parcialmente o bajar la productividad sombreando el estanque o dejando subir la concentración de espirulina; el mejoramiento se produce normalmente en una o dos semanas. El cultivo puede ser colonizado por pequeños animales que viven a expensas de la espirulina, como larvas de moscas Ephydra o de mosquitos, rotíferas o amebas (normalmente no tóxicas). Según nuestra experiencia estas invasiones no producen otros efectos molestosos que una reducción de la productividad. Para eliminar estos animales físicamente podemos utilizar un colador (para larvas) o para eliminarlos biológicamente podemos aumentar momentáneamente la salinidad, el pH o la temperatura del cultivo. El incremento de la temperatura hasta 42°C parece el más fácil a realizar (con un invernadero) y también muy eficaz. Frecuentemente estos predadores desaparecen ellos mismos al final de algunas semanas. Un cultivo donde la salinidad o la concentración en espirulina son muy bajas puede ser invadido por una alga verde monocelular (comestible): la chlorella; felizmente la chlorella cae al fondo del estanque cuando la agitación es apagada, quedando en la oscuridad donde ella muere al cabo de unos días. Lo mismo ocurre con las diatomeas. Algas azul-verdes tóxicas como Anabaena, Anabaenopsis arnoldii y Microcystis no viven en un cultivo de espirulina bien atendido, pero por seguridad es recomendable hacer verificar su ausencia con un microscopio por un microbiólogo una vez por año. Un cultivo de larvas de artemias en agua salada (30 g sal por litro) puede ser utilizado para verificar la ausencia de algas tóxicas: agregar al cultivo de artemias un poco del cultivo de espirulina y observar el comportamiento de las larvas: si al cabo de seis horas o más ellas están siempre llenas de vitalidad, no hay una concentración peligrosa de algas tóxicas. Podemos adquirir huevos de artemias en las tiendas de acuarios y acuariofilia. Normalmente las bacterias patógenas habituales no pueden sobrevivir en el medio de cultivo cuando su pH supera 9,5 lo que es el caso durante la producción. Sin embargo es recomendable hacer controles bacteriológicos de la espirulina cosechada al menos una vez por año o en caso de epidemia (el virus del cólera puede sobrevivir hasta pH 11). CONSERVACION Es cierto que la espirulina fresca (la biomasa prensada) es superior a toda otra forma de espirulina tanto del punto de vista organoléptico como por su valor nutritivo y de costo. Ella se conserva dos días en el refrigerador a 7°C o diez días a 1°C. Además se congela fácilmente. Para quienes no disponen de refrigerador ni congelador, el salado puede ser una solución. Se agrega 10 % de sal fina a la biomasa prensada, asegurando una conservación como de un mes, bajo una ligera capa de aceite. El salado modifica el producto: su consistencia se vuelve más fluida, su color más oscuro (la ficocianina azul es liberada) y el gusto se parece al de la pasta de anchoas. El secado es el único modo de conservación comercial. Convenientemente embalada y almacenada la espirulina seca puede conservarse hasta cinco años; pero el secado es costoso y frecuentemente da al producto un gusto y olor que pueden ser juzgados desagradables por el consumidor. SECADO En la industria la espirulina es casi siempre secada por atomización en aire a muy alta temperatura, durante un tiempo muy corto; este proceso da un producto de extrema fineza y poco densidad aparente. Este proceso es imposible de ser utilizado en pequeña escala. La liofilización es un proceso ideal para la calidad, incluso en pequeña escala, pero de costo tremendo. El secado solar es frecuentemente utilizado por los pequeños productores, pero requiere de algunas precauciones. Si la exposición al sol directo es utilizada, que es la más rápida, debe ser de muy corta duración sino la clorofila será destruida en la superficie y el producto aparecerá grisáceo o azulado. Sea cual fuere la fuente de calor, la biomasa a secar debe ser puesta bajo la forma suficientemente delgada para secar antes de comenzar a fermentar. Dos fórmulas para ello: la pasta puede ser esparcida en capa delgada sobre un film plástico o puesto como tallarines en cilindros de pequeño diámetro ("spaghetti" de 2 mm de diámetro) sobre un plato perforado. En la primera fórmula el aire caliente pasa horizontalmente sobre el film mientras en la segunda éste sube verticalmente a través del plato perforado. La extrusión es teóricamente y prácticamente mejor si el diámetro de los tallarines frescos no sobrepasa 2 mm, pero al mismo tiempo hace falta que los cilindros tengan bastante resistencia mecánica para guardar su forma durante el secado y no "derretirse"; esto es lo que impide el uso de este proceso de secado cuando la biomasa prensada es de calidad inferior y no es bastante firme. De todas formas un buen flujo de aire es el factor mas importante para evitar accidentes de secado. Durante el secado y después la espirulina debe ser protegida del polvo y de los insectos y no debe
  19. 19. ser tocada por la mano. La temperatura de secado debe ser limitada a 65°C y el tiempo de secado a 6 horas (aunque una vez secada la espirulina puede quedar más tiempo al calor en el secador sin problema). Si se seca a baja temperatura, es preferible terminar por 15 minutos a 65 °C para conseguir un buen grado de esterilización y también bajar la humedad del producto a 5 % de agua. Si la fermentación ha comenzado durante el secado, la podemos detectar por su olor durante y después del secado. Las escamas o tallarines secos son generalmente convertidos en polvo por molido para aumentar su densidad aparente y facilitar su almacenamiento. CONSUMO Las personas que dicen no poder soportar el gusto ni el olor de la espirulina han estado expuestas, ciertamente un día, a un producto seco de calidad mediocre. La espirulina fresca y de buena calidad es neutra, tal que puede reemplazar la mantequilla sobre las tostadas y puede servir para enriquecer prácticamente cualquier alimento; deliciosas bebidas heladas pueden ser preparadas mezclando la espirulina, especialmente fresca, con jugo de frutas. La espirulina fresca es una pasta fácil a diluir, mezclar o esparcir. Hay literalmente miles de recetas posibles para utilizar la espirulina fresca, congelada o seca, cruda o cocida. Notamos que sobre 70°C en presencia de agua el bello color verde de la espirulina (clorofila) a veces se vuelve marrón. +++++++++++++++++++++++++++ A N E X O COMPARACION DE MUESTRAS DE ESPIRULINA Los análisis principales necesarios para juzgar la calidad de una muestra de espirulina (contenido en proteínas, hierro, ácido gama-linoleico, y análisis microbiológico) necesitan realizarse en un laboratorio, pero algunas pruebas muy simples pueden ser realizadas por el mismo productor, comparando muestras entre ellas. Una muestra de buena calidad puede servir como referencia. El examen del color, olor y gusto es revelador de diferencias importantes. El color verde debe tender más hacia el azul que hacia el amarillo. Para hacer el examen del pH de una espirulina seca, mezclar 4 gramos de polvo en 100 ml de agua y medir el pH al cabo de dos minutos y de 24 horas (agitar de tiempo en tiempo): el pH inicial debe normalmente estar próximo de 8 para descender luego a 6 o menos, pero ciertos productos comerciales están largamente fuera de estas cifras (generalmente pH superiores). Luego de la prueba precedente podemos muy fácilmente obtener una medida comparativa del contenido en ficocianina (pigmento azul que constituye un cuarto de las proteínas totales). Es suficiente poner una gota de la solución sobre un papel filtro (filtro a café por ejemplo) y dejar secar la mancha: la intensidad del color azul es una medida del contenido en pigmento. Si el pigmento no "sale" bien, es posible que sea debido a un secado de la espirulina a baja temperatura; recomenzar la prueba luego de haber calentado la muestra seca a 70°C por un minuto. El contenido en carotenoides (el betacaroteno constituye entre 40 a 50 % de los carotenoides totales) puede ser evaluado mezclando una muestra de espirulina seca en polvo con dos veces su peso de acetona o alcohol de 90° dentro de un frasco cerrado y agitado. Al cabo de un cuarto de hora, tomar una gota de la solución decantada y ponerla sobre un papel filtro para examinar el color de la mancha formada. La intensidad del color marrón-amarillo es proporcional al contenido en carotenoides. Notamos que el color de la mancha no se guarda más que unas horas y que en las muestras de espirulinas antiguas almacenadas sin precaución el contenido resulta prácticamente nulo. MEDIDA DE LA CONCENTRACION EN ESPIRULINA AL DISCO DE SECCHI El "disco de Secchi" es un instrumento constituido de una barra de 30 cm de largo, graduada en centímetros (o concentración después de calibrar), teniendo en su extremidad inferior un disco blanco. Permite una medida aproximada de la concentración en espirulina. Antes de medir, agitar para homogeneizar, luego dejar decantar los depósitos algunos minutos y anotar la profundidad en centímetros, allí justo donde es imposible distinguir el disco.
  20. 20. MEDIDA DE LA SALINIDAD DEL MEDIO DE CULTIVO Ella se hace con la ayuda de un densímetro para densidades superiores a 1 (urinómetro por ejemplo) y se aplica la corrección de temperatura siguiente: D20 = DT + 0,000325 x (T - 20) donde: D20 = Densidad a 20 °C DT = Densidad a T°C ambas expresadas en g/ml o kg/l. A partir de la densidad a 20 °C, calculamos la salinidad total (SAL, en g/l) del medio de cultivo por las fórmulas: Si D > 1,0076: SAL = 1250 x (D20 - 1,0076) + 10 Sino: SAL = 1041 x (D20 - 0,998) MEDIDA DE LA ALCALINIDAD DEL MEDIO DE CULTIVO La prueba se hace por neutralización con ácido clorhídrico normal (ácido concentrado del comercio dluído diez veces); el punto final se medirá a pH = 4. La alcalinidad (= moléculas de base fuerte por litro) es la relación entre el volumen de ácido utilizado y el volumen de una muestra del medio. MEDIDA DEL pH DEL MEDIO DE CULTIVO El pH-metro debe ser ajustado una vez por semana. Soluciones muestras pueden ser compradas, o preparadas como sigue (pH aproximativos a 20°C): • pH = 9,7 a 9,9 (según el contenido del aire en CO2): disolver 3,3 g de carbonato de sodio + 3,3 g de bicarbonato de sodio en un litro de agua; mantener la solución en contacto con la atmósfera y agregar regularmente el agua para compensar la evaporación. • pH = 7,2: disolver 5,8 g de fosfato diamónico + 11 g de bicarbonato de sodio en un litro de agua y mantenerlo en una botella cerrada. • pH = 2,8: vinagre ordinario a 6° (densidad 1,01) • Corrección de temperatura sobre el pH: • pH a 20 °C = pH a T°C + 0,00625 x (T - 20) MEDIDA DE LA HUMEDAD EN LA SPIRULINA SECA Colocar en un recipiente transparente y hermético (como un Tupperware) aproximadamente el mismo volumen de muestra de espirulina y de aire junto con un termo-higrómetro que se pueda leer de afuera sin abrir. Calentar o resfriar para que la temperatura sea alrededor de 25°C. Esperar el equilibrio de temperatura y de humedad. Hay una correspondencia entre el % de humedad relativa (HR) en el aire y el % de agua en la espirulina, así: 25 % HR = 5 % agua 32 % HR = 6 43 % HR = 8 49 % HR = 9 Para que se conserve bien la espirulina seca, su % de agua debe estar menos que 9 % (es la norma). Producción de espirulina: lo esencial (Manual del kit de aprendizaje) Objetivos Las instalaciones y las técnicas descritas en este documento están destinadas ante todo al ensayo, a la demostración y a la formación. Estas deben permitir una producción estable de alrededor 40 gramos de espirulina seca por día (Complemento alimenticio muy interesante para 10 o 20 niños). Este documento apuesta sobre la garantía de resultados satisfactorios, a un precio un tanto elevado (planta eléctrica, medio de cultivo costoso…). El no describe las múltiples variables y adaptaciones posibles; una vez este kit haya sido experimentado con éxito, puede referirse a la obra de J.-P. JOURDAN
  21. 21. (ver p.11) que permitirá pasar a una verdadera unidad de producción, adaptada a las condiciones locales. Contenido de las páginas: 1. Generalidades: los factores esenciales 1.1 El medio liquido 1.2 La temperatura 1.3 La luz 1.4 La agitación 2. Descripción del kit de aprendizaje 2.1 Material 2.2 Preparación de la alberca cubierta 3. Preparación del medio de cultivo 3.1 Receta del medio de cultivo 4. Sembrado y control de crecimiento 4.1 Medida de la densidad del cultivo 4.2 Fase de crecimiento, pre-cultivo de 50 litros 4.3 Sembrado en la alberca 5. Recolección 5.1 Filtración 5.2 Prensado 5.3 Extrusión y secado 5.4 Acondicionamiento 6. Mantenimiento del cultivo 6.1 Aportes de abono 6.2 Aportes de agua y control de la temperatura 6.3 Purgas 7. Resumen de las operaciones de un día de recolección 8. Control de calidad 8.1 Calidad física 8.2 Mini-tests 9. Paradas esporádicas: conservación de un cultivo sin producción 10. Notas Figuras: Receta del medio de cultivo - Instalación de la alberca - Material de recolección (cosecha) - Extrusión y secado 1. Generalidades: los factores esenciales 1.1. El medio liquido (o medio de cultivo) Se trata de una solución de sales minerales en agua. Este líquido debe proporcionarle a la espirulina el aporte de todos los elementos químicos necesarios. El pH del medio de cultivo (es decir su grado de alcalinidad) debe estar comprendido entre 8.0 y 11.0 . Existen diferentes recetas para el medio de cultivo. Nosotros le indicaremos aquí una de las recetas mas favorables que garantiza un cultivo fácil, a precio moderado. (receta: cap.3 et cuadro p.12). 1.2. La temperatura La temperatura del liquido de cultivo tiene una influencia directa con la velocidad de crecimiento de la espirulina: bien que es bastante resistente al frio (hasta 3-5°C por debajo de 0°), la espirulina no comienza a crecer de una manera considerable que por encima de 20°C. La máxima velocidad de crecimiento se alcanza hacia los 35-37°C. Por encima de esta temperatura hay riesgo de la destrucción rápida del cultivo ( y con seguridad la destrucción en algunas horas por encima de 43-44°C). Tenga en cuenta que los cambios bruscos de temperatura son nefastos. 1.3. La luz Una luz muy fuerte (pleno sol) puede ser peligroso en los casos siguiente: • Sobre un cultivo frio (menos de 14-15°C), especialmente si la iluminacion es brusca • Sobre un cultivo muy caliente porque va a recalentarlo aun mas
  22. 22. • Sobre un cultivo muy diluido (Secchi de mas de 6 cm, ver Cap. 4.) • Sobre un cultivo con dificultades (luego de un accidente por ejemplo) En cambio un cultivo en buenas condiciones de concentracion y de temperatura puede aprovechar al maximo del hecho de tener una exposicion de luz natural. Se puede reducir la luz haciendole sombra, en caso que se necesite frenar un poco el crecimiento de la espirulina (cap.9), o en caso que uno se encuentre en una de las cuatro situaciones explicadas anteriormente. 1.4. La agitación Es indispensable agitar, (al menos 2-4 veces por dia), el cultivo de espirulina. Esto favorece la dispersión homogénea de la espirulina en el líquido y la exposición a la luz. Una agitación muy brusca puede estropear la espirulina (fragmentos visibles al microscopio) y provoca la aparición de espuma. Ciertas bombas centrifugas, y las cascadas con agua que salpican, son especialmente nefastas. El kit propuesto asegura la agitación continua del cultivo a través de una pequeña bomba eléctrica (ver cap. 2) en caso de cultivos pequeños (menos de 100 litros), la agitación puede realizarse a través de una inyección de aire con un compresor de acuario. Este método es muy practico para conservar un cultivo de socorro (ver cap. 10). 2. Descripción del kit de aprendizaje 2.1. Material • Un frasco de espirulina viva • Una alberca cubierta con una superficie total de 4 m 2 que contenga 2 hojas de polietileno 0.2mm • 4 armaduras en semicírculo, tres barras de 4 m, tablas o ladrillos para la construcción de los muros. • Una minibomba eléctrica tipo acuario, 220V (110V según el país), 5-7 W (para la agitación y la recolección) • 1’000 litros de medio de cultivo (agua, abono y sales minerales según la receta) • algunos instrumentos de medida sencillos: un disco de Secchi (ver 4.1), papel para el pH y un termómetro. • Un equipo de recolección o cosecha (ver p.14) Ocasionalmente: Un extractor y un secador de platos (p.15) (¿?) Un pequeño compresor de aire tipo acuario (alrededor 5W) 2.2. Montaje de la alberca cubierta (esquema p.13) Se debe escoger un espacio plano de al menos 2m x 8m, en situación bien descubierta (o ligeramente sombreado en climas muy calientes). La alberca será construida según el esquema de la p. 13, utilizando ladrillos, piedras, tablas o simplemente un terraplén bien compacto para confeccionar los muros. En presencia de comején, se debe hacer una capa de al menos 1 cm de ceniza debajo del pabellón del fondo, si se presentan roedores, se debe poner una rejilla metálica (como para gallineros) debajo del pabellón del fondo. Es prudente (mas no indispensable) doblar el pabellón del fondo, especialmente si no se dispone sino de plástico de menos de 0.2 mm de espesor. De todas formas el fondo de la alberca debe estar cuidadosamente liso antes de colocar el pabellón. Las armaduras que sostienen la cubierta transparente de la alberca pueden ser hechas en hormigón y hierro de 6-8 mm o en bambú. Se puede también adaptar una forma triangular (en "A") mejor que en semicírculo. La cubierta transparente (polyetileno agrícola, anti-rayos ultravioleta si es posible) debe estar fijo de tres lados por el terrraplén o con piedras. Un lado largo será dejado sin fijar para permitir el acceso al cultivo (subiendo el plástico). 3. Preparacion del medio de cultivo El agua utilizada debe ser potable, poco calcárea (menos de 100 mg de calcio por litro). Si el agua es ligeramente salada (hasta 4-5 g/l de NaClL, suprimir entonces la sal de la receta) . El cuadro de la pagina 12 nos da la receta a seguir según el volumen del medio de cultivo que uno desea obtener. • Atención: El nitrato de amoniaco, muy conocido no se utiliza aqui !! • Los productos citados entre paréntesis no son indispensables, al menos a corto plazo o según la calidad del agua utilizada. Por ejemplo de debe agregar cloruro de calcio (o cal) si se utiliza una agua muy dulce (menos de 10 mg de calcio por litro). Un agua moderadamente rica en sulfato (mas de 20 mg por
  23. 23. litro) nos evita de agregar sulfato de potasio, a condición que se utilice el nitrato de potasio como esta recomendado ( si uno utiliza nitrato de sodio, el sulfato de potasio es entonces indispensable) • La infusión de té verde impide la precipitación del hierro: la formación de un color violeta después de agregar el hierro es normal • Disolver el sulfato de hierro en un vaso de agua antes de agregarlo al medio; agregar enseguida el sulfato de magnesio disuelto previamente en un poco de agua. • Este medio de cultivo puede conservarse algunos días antes de utilizarlo. En este caso hay que guardarlo protegido de la luz. 4. Sembrado en la alberca y control del crecimiento 4.1. Medida de la densidad del cultivo La concentración de un cultivo de espirulina puede ser evaluado por la intensidad del color. Para esto se utiliza un " disco de Secchi": se trata de una regla graduada en uno de los extremos y del cual se encuentra fijo (perpendicular) un pequeño disco blanco. Se consume este instrumento en el cultivo, hasta el punto en el cual el disco deja de ser visible. La profundidad del disco es leído en la regla. Un cultivo esta diluido si el disco de Secchi es visible por encima de 5-6 cms de profundidad; un valor de 2-3 cms corresponde a un cultivo listo a la producción. Valores inferiores a 2 cm indican que es necesario diluir el cultivo o recolectar en abundancia. En buenas condiciones, la cantidad de espirulina presente en un cultivo se dobla todos los 2 o 4 dias, hasta alcanzar una concentración máxima (Secchi<1.5cm). Entre 1.5 cm y 3.5 cm, la escala de Secchi puede ser linear y esta es una medida rudimentaria, con 1.5 cm~0.5 G/L (peso de la espirulina seca por litro de medio de cultivo) y 3 cm~0.25 g/l. 4.2. Fase de crecimiento: obtención de un pré-cultivo de 50 litros. Si uno dispone nada mas que de una muestra de cultivo de espirulina (algunos cm 3 , tomar la mitad de esta cantidad y diluirla en un cuarto de litro de medio de cultivo, por ejemplo en una botella bien lavada en plastico transparente. Guardar el resto de la muestra en reserva. La espirulina muy diluida es frágil. Evite de exponerla a plena luz o de agitarla violentamente. Guarde el cultivo en un sitio claro pero protegido de la luz del sol directa, mover suavemente una vez por dia y espere a que se vuelva de un color verde intenso (Secchi < 3 cm). Dependiendo de la cantidad inicial de espirulina la fase de crecimiento puede tomar de 1-4 semanas. Proceda enseguida a hacer diluciones del cultivo doblando su volumen con medio de cultivo nuevo, cada vez que la densidad llega a menos de 3 cms de Secchi. En buenas condiciones, estas diluciones sucesivas deben hacerse cada 2-4 dias. En ese momento se puede exponer el cultivo al sol, teniendo en cuenta que la temperatura no debe exceder los 37-38°C ; se procede entonces a agitar manualmente al menos 3-4 veces por dia. La agitación a través de una bomba eléctrica se hace necesaria solamente cuando se alcanza un volumen de 30 litros (utilizar entonces una alberca plástica (utiliser une bassine de plastique ou de tôle zinguée, ou encore une corbeille que l’on rendra étanche par une feuille de plastique). Con un volumen superior de 50 litros, es necesario sostener el tubo de escape con una pinza con el fin de reducir el gasto. Se trata de obtener un suave movimiento de todo el líquido. Continuar con el proceso de diluciones sucesivas hasta obtener 50 litros de cultivo concentrado (Secchi < 2.5 cm). • O actuar sobre la compuerta de salida con la cual están equipadas algunas bombas. • Se dará cuenta que el valor del pH (= alcalinidad) del liquido tiende a aumentar cuando la espirulina se desarrolla (controle este valor con el papel del pH). Alrededor de 8.5 inicialmente (medio nuevo), el pH puede pasar a 10 o 11. Este valor indica la necesidad de renovar (o diluir) el medio de cultivo (ver cap. 6.) 4.3. Sembrado de la alberca por medio de un precultivo de 50 litros Con el fin de evitar una fuerte dilución se comienza sembrando un cuarto de la alberca, quiere decir una superficie de 1 m 2 : se divide temporalmente la alberca subiendo de mas de 15 cms el pabellón del fondo, a un metro de un extremo por medio de un caballete (o cualquier objeto adecuado). Tenga cuidado de no estropear el fondo ! Eche los 50 litros de cultivo en la alberca y agregue inmediatamente 100 litros de medio nuevo y ponga en acción la bomba de agitación. Una vez el cultivo este concentrado (Secchi < 2 cm), se retira la separación provisoria y agregue 250 litros de medio nuevo. Si la profundidad del líquido es un poco inferior a 10 cm, alcance el nivel deseado con agua. Cuando la densidad de la espirulina sea de nuevo inferior a 2-3 cm de Secchi, agregue 600 litros de medio nuevo: la alberca contiene entonces 1000 litros de cultivo (25 cm de profundidad sobre 4 m 2 de superficie).
  24. 24. 5. Recolección Una vez que la concentración del cultivo pasa de 2-3 cm de Secchi se procede a recolectar, de preferencia en la mañana (sobretodo si se quiere secar la espirulina, pero se dará cuenta que es más simple y preferible de consumirla directamente, como una pasta de untar o un queso fresco). 5.1. Filtrado Reunir el material de recolección según el esquema p. 14. La bomba eléctrica debe ser puesta sobre un soporte con el fin de evitar la aspiración del fondo de la alberca (posible presencia de depósitos y de precipitados). No olvide de amarrar un pedazo de lienzo doblado en la entrada de la bomba con el fin de hacer un prefiltrado. La fuerza de la aspiración de la bomba debe arreglarse de tal modo que el filtro no esté bajo tensión, solamente en alimentación continua. Para arreglar esto cierre un poco el tubo maleable con una pinza, o ponga el filtro mas alto que el nivel de la alberca. (Puede también arreglar en la compuerta de salida dependiendo el modelo de la bomba) El cierre del filtro debe ser cuidadoso: doble dos veces la extremidad del filtro sobre el mismo antes de colocar la pinza. El líquido saliente a través del filtro debe ser prácticamente incoloro. Después de 15-20 min de filtrado, pare la bomba y deje salir el contenido del filtro deje escurrir y comprima 2-3 minutos ; si el filtro no esta lleno al menos en ¾, prenda de nuevo la bomba por 15-20 minutos. • El lienzo de serigrafía en polyester o Nylon, de malla comprendida entre 30 y 60 micrones, es ideal para la fabricación del filtro. Hay que prever un dobladillo doble y una costura apretada. Otras telas o mallas espesas (especialmente la seda) se pueden utilizar aunque son muy frágiles. Después del uso debe lavarse cuidadosamente el filtro, lo mas rápido posible y dejarlo secar al sol. 5.2. Prensado Una vez el filtro escurrido llega al menos a ¾ de llenado, afloje la pinza que esta cerrando el tubo y retire el filtro. Deje la pinza puesta y comprima con la mano la pasta de espirulina (teniendo el otro extremo del filtro bien cerrado) con el fin de extraer la mayor cantidad de liquido posible. Prensado de esta manera, la espirulina debe tener la consistencia de un queso fresco. Atención: a partir de este momento, la espirulina debe ser considerada como la leche o la carne : respete escrupulosamente las normas de higiene y las fechas de vencimiento.! Si no se quiere secar es necesario consumirla en la hora que sigue la recolección (máx 2 días en la nevera y congelada si es posible). • Atención: para ser eficaz, el prensado debe hacerse inmediatamente filtrado.! • Si no va a secar la espirulina, pese la pasta prensada y divida el peso por cuatro para obtener el peso real de la espirulina seca. Se puede también medir el largo de la morcilla de pasta en el filtro después del presado: cada centímetro contiene aproximadamente. 4 gr de espirulina seca (esto para un flitro de 4.5 cm de diámetro). 5.3. Extrusión y secado (esquema p.15) El secado es un buen método de conservación de la espirulina a largo plazo (al menos un año, si las condiciones son buenas). Este secado debe hacerse lo más rápido posible (en menos de 6 horas) pero si se utiliza un secador caliente hay que evitar sobrepasar los 60 °C para no destruir las vitaminas y ácidos grasos esenciales. Para facilitar el secado, la pasta de espirulina se debe extrudir en forma de filamentos (como espaguetis). Para cantidades pequeñas esto se puede hacer prensando la pasta a través de una jeringa. A partir de 200 gr de pasta de espirulina, se utiliza un extrusor especial (ver el esquema en la p. 15) . A medida de la fabricación, estos espaguetis se colocan sobre un plato o recipiente de malla y en una sola capa de preferencia. Una vez que los platos están llenos póngalos en un armario ventilado y con malla que asegure un secado protegido de la luz directa y de insectos. Los espaguetis están secos cuando se partan fácilmente y se puedan reducir a polvo; ellos se despegan entonces fácilmente del plato. • Una vez prensado, la pasta de espirulina contiene alrededor de 25% de materias secas. Su peso se reduce de más o menos ¾ con el secado. 5.4. Acondicionamiento Una vez secos los espaguetis de espirulina se colocan sobre una tela limpia se rompen ligeramente con la mano por encima de la tela. Las pepitas obtenidas se conservan en lo seco, protegidos de la luz ( por ejemplo en latas de conserva, en frascos oscuros, etc). En estas condiciones las cualidades nutricionales de la espirulina son conservadas al menos durante un año. Como medida de higiene nunca toque la espirulina fresca con las manos, utilice guantes o utilice utensilios de cocina limpios. • Una vez seca, la espirulina no debe jamás rehidartarse (salvo para el consumo inmediato).
  25. 25. 6. Mantenimiento del cultivo 6.1. Aportes de abonos compensatorios Después de una cosecha, es indispensable remplazar los elementos absorbidos por la espirulina. Se debe agregar entonces, proporcionalmente a la cosecha de espirulina, una mezcla de abonos agrícolas. Receta de la mezcla de abonos: 1.4 kg de nitrato de potasio 50 g de fosfato de monoamoníaco 30 g de sulfato de potasio 30 g de sulfato de magnesio (10 g de cal ou de yeso, si el agua falta de calizas) Mezclar cuidadosamente estos productos (lo mejor es triturarlos en un mortero) y conservar esta mezcla en lo seco. Después de cada cosecha, pese la espirulina cosechada (peso seco o ¼ del peso de la pasta de espirulina después del prensado). Por cada gramo de espirulina cosechada, agregue 1.5 gr [aprox. 1 cuchara de café rasa ] de mezcla a la alberca. Si se tiene únicamente la medida después del prensado, del largo de la morcilla colectada (ver cap. 5.2), se agregan 6 gr [aprox. 1 cuchara de sopa rasa] de mezcla por cm de morcilla. Disolver la mezcla en 2-3 litros de agua, agregar una pizca (aprox. 0.1 gr) de sulfato de hierro, disolver* y echarlo en la alberca. Agregar ½ vaso de té verde vuelve el hierro mas soluble (el color púrpura es normal) 6.2. Aportes de agua y control de la temperatura del cultivo El nivel de la alberca debe ser constante. Mida regularmente la profundidad y si necesita agregue la cantidad de agua necesaria. En climas muy calientes, es necesario dejar la alberca abierta, con el fin de facilitar una cierta evaporación y un cierto enfriamiento del liquido (recuerde: 35-37°C es ideal, nunca deje pasar de 40° su cultivo!). En ese caso proteja las partes abiertas o expuestas con un lienzo o tela de toldillo. Se puede también sombrear la alberca en las horas de calor más fuerte, por ejemplo poniendo una tela o una estera sobre la estructura de encima. Con una sombra de 50%, el efecto sobre la producción es muy débil, pero el aumenta rápidamente si se pasa este valor. La sombra y las aberturas o ventanas deben ser ajustadas regularmente en función de la temperatura máxima del cultivo en las horas de más calor. 6.3. Purgas Con el fin de evitar una deterioración lenta del medio de cultivo, y para compensar el carbón absorbido por la espirulina, se procederá a renovar regularmente una pequeña parte del líquido del cultivo. En periodo de buena producción, y según la medida del pH, puede ser necesario eliminar varias docenas de litros de medio por dia que serán remplazados por la misma cantidad de medio de cultivo nuevo (receta cap. 3.1) . El liquido que se va a eliminar, se toma de la salida del filtro en el momento de la cosecha, así se evitan perdidas de espirulina. Controle diariamente el valor del pH del cultivo con una banda de papel de pH. En condiciones estables, este valor debe situarse entre 10 y 10.5. Valores mas elevados indican que es necesario purgar y remplazar mas liquido del cultivo. De igual manera los valores del pH inferiores a 10.5 hacen necesario parar por temporadas las purgas (hasta obtener de nuevo valores del pH superiores a 10.5). • Aunque parezca practico, con este método se desperdicia abono que se elimina con las purgas; otros métodos de aporte de carbono son explicados en el libro de J. P. Jourdan. • El liquido del medio de cultivo ya usado no debe regarse directamente sobre los campos (salinidad y pH demasiado fuertes). Se debe entonces o bien diluirlo (en min.5 volúmenes de agua) y regarlos o dejarlos evaporar enlagunados. Un reciclaje del medio usado puede ser realizado guardándolo en un recipiente profundo (aprox 1 m) en el fondo del cual se inyecta continuamente aire con un pequeño compresor de acuario. El medio asi tratado puede ser reincorporado al cultivo después de 15-20 días. • Si no se aumenta la producción del sistema (cosechando menos de 6 g/m 2 y por día), y si uno mantiene una fuerte densidad de cultivo (Secchi <2.5) no es necesario purgar. En efecto, el gas carbónico del aire es suficiente para suplir las necesidades en carbono de la espirulina. 7. Resumen de las operaciones de un día de recolección (* con secado) • Medida de la concentración de la alberca (Secchi), de su pH y de la profundidad • Filtración de alrededor 200 - 300 litros (si Secchi < 3) • Eliminación de una parte del liquido filtrado (= purge, si pH > 10.5)
  26. 26. • Presado de la espirulina, pesado* y extrusión de la pasta sobre los platos de secado, *comienzo del secado • Preparación y adición del medio nuevo (cantidad equivalente a la purga) • Pesado (proporcional a la recolección) y adición de sales compensatorias y de agua necesaria al mantenimiento del nivel. • Limpieza del material • Control de la temperatura al principio de la tarde (aireación y sombra si se necesita) • *Fin del secado: recuperación y proceso rudimentario del "espaguetti", pesado y acondicionamiento. 8. Control de calidad 8.1. Calidades físicas La pasta de espirulina fresca debe ser de un verde oscuro, prácticamente sin olor y sin gusto. Una tinta azul-rojiza, indica un presado muy fuerte, o una conservación pasada de tiempo (en ese caso hay la presencia de olor como de huevo podrido). Una espirulina seca de buena calidad debe ser verde muy oscuro, de un olor característico (alga/champiñon) poco pronunciado y de un gusto suave . Una tinta azul turquesa indica una fuerte exposición a la luz (sin peligro, pero la calidad nutricional esta fuertemente reducida). 8.2. Mini test de calidad Cuando se deja algunos minutos una pizca de espirulina en un vaso de agua, se desarrolla un color azul intenso. Se trata de la principal proteína que contiene la espirulina, la phycocyanine. La ausencia de este color indica un mal secado (demasiado caliente), o, si es una muestra comercial es un fraude. La aparición de un color inmediatamente puede indicar un presado muy fuerte o la degradación del producto antes o durante el secado (demasiado lento). 9. Paradas de tiempo en tiempo: conservación de un cultivo sin producción Para guardar un cultivo en reposo, hay que obtener la concentración a una densidad media (Secchi alrededor de 3 cm) por cosecha. El pH debe ser inferior a 10.5 (purgar si es necesario). Hay que poner suficiente sombra a la alberca (cubriendo con una tela blanca, una estera, palmas etc…sobre la cubierta plástica) Sin dejarlo en la total oscuridad! En caso de fuertes calores, deje aberturas con toldillos o lienzos para protegerlo de los moscos. Hay que verificar de vez en cuando el nivel y agregar agua si es necesario. 10. Notas • No olvide siempre de conservar una pequeña cantidad de cultivo (algunos litros) como medida de seguridad, protegido, sin mucha luz y agitando regularmente (mejor: agitación con burbujas con un pequeño compresor de acuario). • Limpie regularmente todos los cuerpos extraños (insectos, desperdicios vegetales o otros) de la alberca, con un colador, aproveche este mantenimiento para remover manualmente los ángulos de la alberca (regiones menos movidas por la bomba). • Un cultivo que ha tenido un accidente de temperatura (calentamiento) puede ser recuperado poniéndolo en "vigilia" después de una purga importante (Cap. 9). Si el cultivo recalentado cambia de color ( se vuelve café) con formación eventual de espuma y suelta olores de huevo podrido, filtre lo mas que pueda, lave la espirulina en el mismo filtro y con medio de cultivo nuevo y deje la espirulina inmediatamente en ese medio nuevo (cantidad suficiente para obtener un Secchi de 4-5 cm) . Ponga en " vigilia " algunos días. Comience sin esperar a aumentar el volumen de su cultivo de socorro, con el fin de arrancar lo mas rápido posible si su alberca principal se muestra irrecuperable. En ese caso, es necesario vaciar y limpiar la alberca, y comenzar el proceso de semillero descrito en el cap 4 pag.5. J. Falquet Antenna Tecnologia, diciembre 1999 Para saber más: J.-P. Jourdan "Cultivez votre espirulina, manuel de culture artisanale de la espirulina" 29 r. de Neuchâtel CH-1201 Genève (Suisse) Tel. +41 22 731 10 34 -- Fax +41 22 731 97 86 e-mail: antenna.geneve@worldcom.ch 126 pages. Ed. Antenna Technology, 1999, Genève 29, r. de Neuchâtel CH-1201 Genève
  27. 27. Receta del medio de cultivo para espirulina Por: 1 litro 2 litros 3 litros 5 litros 10 litros 25 litros 100 litros 500 litros Bicarbonato de soda 16 g 32 g 48 g 80 g 160 g 400 g 1.6 kg 8 kg Nitrato de potasio 1 2 g 4 g 6 g 10 g 20 g 50 g 200 g 1 kg Sal 2 1g 2 g 3 g 5 g 10 g 25 g 100 g 0.5 kg Fosfato de amonio 3 0.1 g 0.2 g 0.3 g 0.5 g 1 g 2.5 g 10 g 50 g Te verde fuerte 1 ml 2 ml 3 ml 5 ml 10 ml 25 ml 1 dl 0.5 l Sulfato de hierro 10 mg 20 mg 30 mg 50 mg 0.1 g 0.25 g 1 g 5 g (Sulfato de magnesio) 4 0.1 g 0.2 g 0.3 g 0.5 g 1 g 2.5 g 10 g 50 g (Sulfato de potasio) 0.5 g 1 g 1.5 g 2.5 g 5 g 12 g 50 g 250 g (Cloruro de calcio o cal, o yeso) 4 0.1 g 0.2 g 0.3 g 0.5 g 1 g 2.5 g 10 g 50 g 1 o nitrato de sodio (pero en ese caso, el sulfato de potasio se vuelve indispensable) 2 sal marina bruta de preferencia, a falta de sal de cocina 3 fosfato mono-amoniaco (NH 4 )H 2 PO 4 , o diamoniaco (NH 4 ) 2 HPO 4 o todavía monopotásica KH 2 PO 4 4 indispensable para aguas muy dulces (regiones poco calizas, pobres en granito o pobres en silicio)
  28. 28. Montaje de la alberca cubierta
  29. 29. Material de cosecha
  30. 30. Extrusión y secado de la pasta de espirulina

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