Como utilizamos as algas marinhas?
O uso mais óbvio é seu consumo direto como alimento. Quando frescas são consumidas em saladas ou acompanham outros pratos. Este uso é mais difundido no oriente, sendo especialmente diversificado e comum nas Filipinas e no Havaí, onde dezenas de espécies diferentes podem ser encontradas nas feiras e mercados. A alga mais importante para uso alimentício é uma alga vermelha do gênero Porphyra – conhecida internacionalmente pelo nome japonês de “nori” – por ser utilizada na preparação dos “suchis”, cada vez mais populares em todo o mundo. O uso de algas como vegetais marinhos, tradicional no oriente, gradualmente se expande nos países ocidentais, sendo da ordem de 8,6 milhões de toneladas, totalizando 5,3 bilhões de dólares/ano.
Talvez um dos efeitos mais benéficos das algas na alimentação humana, mais que seu conteúdo energético, seja no suprimento de micronutrientes. Alguns, como o iodo, têm grande importância metabólica e são escassos em alimentos de origem terrestre. Além de minerais essenciais ao nosso metabolismo as algas são importante fonte de vitaminas e proteínas. Seu conteúdo em gorduras é muito baixo comparado a vegetais terrestres ao passo que o conteúdo de carboidratos é alto, mas muitos deles não são assimilados por nosso organismo.
Há registros da utilização de macroalgas no Japão desde o século 4, e na China a partir do século 6. Dos séculos 17 a 19 algumas algas pardas de grande porte, como Ascophyllum, Fucus e Laminaria forneciam a matéria prima de onde se extraíam carbonatos de sódio e potássio. Até o início do século 20 foram utilizadas para a produção de iodo, amônia e acetona.
Preparos com base em algas têm sido usados há séculos na medicina. Algas pardas (Laminaria) são usadas no tratamento do bócio, devido ao alto teor de iodo. Outras têm sido usadas como vermífugo (Digenia) ou contra o escorbuto (Porphyra). Atualmente as pesquisas se voltam mais para a descoberta de compostos que tenham ação farmacológica, cosmecêutica e nutracêutica; a literatura científica registra inúmeros casos sobre a presença de substâncias bio-ativas isoladas de algas e que agem como antibióticos, antiviróticos, antimicóticos e antitumorígenos, embora estes produtos ainda não estejam sendo comercializados no momento. Apenas para ilustrar um caso recente, mencionamos aqui a griffithsina, proteína isolada de um gênero de alga vermelha (Griffithsia) com representantes no Brasil, que se mostrou um potente inibidor do vírus da AIDS (HIV) e que está em fase final de estudos para uso humano. Derivados de algas são hoje fundamentais no preparo de cosméticos como cremes e loções devido à presença de hidrocolóides com propriedades umectantes para uso em talasso e hidroterapia (pág.2).
Devido à alta concentração de sais minerais, que funcionam como micro-nutrientes, as algas são utilizadas também na pecuária, no enriquecimento de rações, e na agricultura, como fertilizante de alta qualidade. O uso de fertilizantes artificiais tem reflexos negativos no ambiente, principalmente relacionados à lixiviação destes compostos, enquanto que os fertilizantes à base de algas atuam na retenção de umidade e liberação gradual de micro-nutrientes. As algas calcárias têm sido usadas como corretivo em solos com pH ácido em vários países da Europa. A comercialização de fertilizantes à base de algas movimenta US$ 15-20 milhões por ano. No Brasil, o uso de algas como fertilizante é esporádico e artesanal. Extensos depósitos de algas calcárias na costa brasileira constituem atrativa fonte de calcário, fertilizantes e aditivo para rações. Sua exportação, entretanto, deve ser acompanhada de estudos para verificar o impacto ambiental que esta atividade pode ocasionar.
Dentre os produtos extraídos das algas os mais conhecidos e utilizados são os ficocolóides (fico, do grego = alga), isto é, colóides obtidos de algas. Embora diferentes tipos de colóides sejam obtidos de diferentes espécies de algas eles são agrupados em três grupos principais: as agaranas, mais conhecidas como ágar-ágar, ou ágar, as carragenanas e os alginatos. São carboidratos de elevado peso molecular formados por polímeros de monossacarídeos, os quais podem ser extraídos por água quente (agaranas e carragenanas) ou por tratamento com carbonato de sódio (alginatos).
São compostos por uma substância não-cristalina que ao se dissolver na água produz uma solução viscosa a qual, em certas condições (abaixamento de temperatura ou adição de íons), gelifica e produz uma “gelatina”.
Os colóides de algas são especialmente utilizados na indústria alimentícia por suas propriedades como estabilizantes, gelificantes, suspensores, aglutinantes, emulsificantes e clarificantes, melhorando a aparência e textura dos produtos alimentícios e aumentando sua palatabilidade.
Atualmente o setor consome cerca de 1,3 milhões de toneladas de algas frescas, gerando um valor de de 650 milhões de dólares por ano. O consumo de ficocolóides se expandiu rapidamente após a 2ª. Guerra Mundial, e continua a crescer cerca de 5% ao ano.
Tanto os ágares como as carragenanas são polímeros de galactanas sulfatadas, com composição variável, ambos extraídos de algas vermelhas por cozimento. O ágar já é conhecido no Japão desde o século 17. É um componente ideal para ser adicionado a muitos tipos de alimentos por ser incolor, inodoro e insípido, não alterando a cor nem o sabor dos alimentos. Além disto não é digerido pelo homem, sendo portanto não calórico. Ágares são utilizados em muitos tipos de doces e bolos como estabilizadores e para aumentar a viscosidade de recheios em produtos de padarias; são também muito populares para a fabricação de balas, gomas, cremes, bom-bons, merengues, etc.
Ágares são também adicionados a produtos enlatados, especialmente carnes e peixes, sendo preferíveis em lugar da gelatina animal porque podem ser esterilizados em temperaturas mais altas.
Na indústria de laticínios são utilizados no preparo de queijos e iogurtes. Na indústria farmacêutica são utilizados como um laxante suave. Na área biotecnológica são fundamentais no preparo de meios de cultura para diversos tipos de microrganismos, inclusive os produtores de antibióticos, cultivo e clonagem de plantas, especialmente orquídeas, através da técnica de cultivo de tecidos e micropropagação. O mercado de ágares é de cerca de 7-8 mil toneladas/ano (ca. 140 milhões de dólares).(pág.3).
Do ágar se extrai uma fração apolar, a agarose. É um polímero de excelentes propriedades gelificantes e de baixa carga elétrica, ideal para uso em eletroforese e para a separação de fragmentos de DNA. O custo varia com o tipo de agarose e é da ordem de US$ 1.000-5.000/kg.
As carragenanas têm propriedades semelhantes à do ágar, podendo substituí-lo em muitas usos.
A origem do nome remonta ao uso de uma planta marinha conhecida como “Irish moss” (musgo da Irlanda), na realidade uma alga vermelha, o Chondrus crispus, que era utilizada há mais de 600
anos em Carraghen, vila no sul da Irlanda, de onde se originou o nome da substância hoje conhecida como carragenana. A alga era cozida com leite para formar uma espécie de flan. Algo similar
acontecia na Bretanha e Normandia em épocas remotas, onde o produto era conhecido como “lichen” (uma mistura de Chondrus crispus e Mastocarpus stellatus) e do qual se preparava o “goémon blanc” ou “blanc-mange”. O produto só passou a ser produzido industrialmente após a Segunda Guerra Mundial. Hoje, as carragenanas são produzidas em vários países, inclusive no Brasil, sendo extraídas de diferentes espécies de algas vermelhas. Além dos usos referidos, o agar é utilizado em larga escala na preparação de pasta de dentes e de hambúrgueres, como aglutinante. A produção estimada de carragenanas em 2002 era de cerca de 60 mil toneladas, a um valor aproximado de 300 milhões de dólares.
Os alginatos são sais de ácido algínico. Estão presentes em todas as algas pardas, mas em geral são extraídos apenas daquelas de maior porte, como as chamadas popularmente de kelps em inglês.
Formam polímeros de grande cadeia composta por diferentes combinações de ácidos Dmanurônico (M) e L-gulurônico (G). Os alginatos de sódio e potássio são solúveis em água e os de metais com valência superior a 1 são insolúveis, bem como a forma ácida. A extração se baseia em triturar a alga em uma solução de carbonato de sódio, transformando os diferentes sais em alginato
de sódio que se incorpora à solução e pode ser floculado com um álcool, ou precipitado com cloreto de cálcio (alginato de cálcio) ou ácido clorídrico (ácido algínico).
Os alginatos são utilizados em muitas aplicações nas indústrias alimentícia, farmacêutica e de borracha, tintas e tecidos. Entram no preparo de vários alimentos modernos, os “fabricated foods” como agente aglutinador. Devido à propriedade que os alginatos solúveis têm de formarem vesículas instantaneamente ao serem gotejados em uma solução de cloreto de cálcio são utilizados em biotecnologia como encapsuladores de sementes pequenas, células, organelas e enzimas. A produção mundial é da ordem de 170 mil toneladas com valor de 213 milhões de dólares/ano. (pág.4).
As algas como fonte de biocombustível
A mobilidade do homem se tornou uma aspiração geral e cresce em todo o mundo, o que nos torna cada vez mais dependentes de combustíveis líquidos. A poluição resultante da queima destes combustíveis levou a um processo de conscientização do impacto deste consumo em escala planetária. A resposta mais imediata para minorar este impacto tem sido o desenvolvimento de biocombustíveis, setor em que o Brasil ocupa uma posição de liderança mundial, por ser uma forma renovável de produção de energia e, portanto, menos impactante.
De uma forma geral qualquer biomassa fermentável pode produzir combustíveis líquidos, como o etanol ou o biodiesel, ou gasoso, como o metano. As algas não são exceção. Mas, por que utilizar algas para a produção de combustíveis se outras fontes como a cana de açúcar vem dando resultado? (pág.5).
Primeiro por serem mais eficientes na conversão de energia luminosa que as plantas terrestres devido à sua estrutura muito mais simples; segundo porque as algas podem ser cultivadas em meio líquido, inclusive em água salgada, não competindo assim com as lavouras tradicionais na ocupação de áreas agriculturáveis. Se é fato que as algas poderão ter um papel importante na produção de combustíveis renováveis, por outro não há razão para um otimismo excessivo porque há ainda muitos gargalos tecnológicos a serem suplantados antes que esta produção se torne competitiva. A ideia não é nova e desde meados do século passado se investe nisto. Em congressos recentes tem se discutido se o foco deve ser nas microalgas, mais adequadas para a produção de biodiesel e cultivadas em tanques e biorreatores, em terra, ou nas macroalgas, cultivadas no mar, para a produção de álcool ou metano. A viabilidade da produção de biocombustível a partir de uma determinada fonte depende do balanço entre uma série de fatores, dos quais o rendimento e facilidade de obtenção de biomassa são apenas dois deles. Além disto, a melhor fonte de biomassa e o melhor processo para obtenção de biocombustível varia de uma região para outra e o que funciona em um lugar pode não ser a melhor alternativa em outro. De qualquer modo, para viabilizar a
produção de biocombustíveis de algas há ainda um longo caminho a percorrer em pesquisa básica e aplicada e um considerável dispêndio de recursos antes que ela se torne economicamente competitiva.
Referência Bibliográfica: OLIVEIRA, E.C.; SILVA, B.N.T. & AMANCIO, C.E. Algas marinhas: das origens ao futuro. Scientific American Brasil, Especial Oceanos, v. 2, p. 70 - 77, 14 jul. 2009.
Professor Aziz Ab'Saber em foto da SBPC