Do melhoramento de microalgas à produção de ingredientes para alimentação, agricultura e cosmética, o laboratório colaborativo GreenCoLab trabalha na ligação entre ciência e indústria. Em entrevista ao CiB – Centro de Informação de Biotecnologia, o coordenador geral deste laboratório colaborativo, Hugo Pereira, explica como a investigação em algas está a ser transformada em soluções com aplicação comercial, da alimentação à agricultura. O foco é a ciência aplicada, a sustentabilidade comprovada e tecnologias escaláveis, num setor cujo potencial biotecnológico cresce mais rápido do que a legislação.
Entrevista: Carla Amaro | CiB – Centro de Informação de Biotecnologia
Fotografia e vídeo: Orlando Almeida
O GreenCoLab apresenta-se como uma ponte entre ciência e indústria. Na prática, como funciona essa ligação no dia a dia e que resultados já conseguiram alcançar?
O GreenCoLab, tal como os restantes laboratórios colaborativos em Portugal, tem como principal missão ocupar o espaço entre a academia e a indústria. Na prática, isso significa, por um lado, trabalhar diretamente com as empresas para identificar necessidades concretas e perceber como a investigação e a inovação podem responder a esses desafios. Por outro lado, acompanhamos de perto o que está a ser desenvolvido nas universidades e nos centros de investigação, identificando soluções com potencial de aplicação industrial.
O funcionamento diário assenta numa agenda de inovação definida para ciclos de três anos, construída em estreita articulação com os nossos parceiros industriais (atualmente seis empresas). O objetivo não é competir com os centros de investigação universitários, mas sim desenvolver investigação aplicada com níveis de maturidade tecnológica (TRL) mais elevados. Ou seja, realizamos pouca ciência fundamental: trabalhamos principalmente em soluções com potencial real de entrada no mercado, focadas em resolver obstáculos concretos do setor das algas.
Quais são hoje as principais linhas de investigação em biotecnologia no GreenCoLab?
As nossas linhas de investigação abrangem toda a cadeia de valor das algas. Começamos pela produção de biomassa de algas, incluindo o melhoramento de estirpes, otimização de bioprocessos e o estudo dos microrganismos associados às culturas de algas, como bactérias e fungos, com o objetivo de otimizar o crescimento e a produtividade. Depois, trabalhamos o conceito de biorrefinaria, ou seja, como transformar a biomassa algal em diferentes ingredientes por meio de metodologias de extração, separação e concentração dos macro e micronutrientes presentes na biomassa, valorizando ao máximo o recurso inicial para múltiplas aplicações biotecnológicas. A partir daí, desenvolvemos protótipos em três áreas principais: nutrição humana, nutrição animal (com especial foco na aquacultura) e agricultura, nas quais estudamos o uso de algas como biostimulantes e biopesticidas. Por fim, temos uma equipa dedicada à sustentabilidade, que aplica metodologias de análise de ciclo de vida para garantir que os processos desenvolvidos são ambientalmente responsáveis. Não basta afirmar que algo é sustentável, é preciso demonstrá-lo com dados.
“As algas utilizam nutrientes presentes em efluentes urbanos ou industriais, permitindo recuperar águas residuais enquanto produzem biomassa — um modelo circular com elevado interesse ambiental e económico.”
O que torna as macroalgas e microalgas tão interessantes do ponto de vista biotecnológico?
Um dos principais fatores é o crescimento extremamente rápido, sobretudo nas microalgas, que são organismos unicelulares altamente produtivos. Adicionalmente, as algas realizam fotossíntese, utilizando a luz solar e dióxido de carbono para o seu crescimento, sendo uma matéria-prima interessante do ponto de vista da descarbonização. Outra vantagem é a sua capacidade de biorremediação. As algas utilizam nutrientes presentes em efluentes urbanos ou industriais, permitindo recuperar águas residuais enquanto produzem biomassa de algas. Este é um modelo circular com elevado interesse ambiental e económico. Além disso, há uma enorme biodiversidade algal. Macroalgas e microalgas, bem como algas vermelhas, verdes ou castanhas, apresentam composições bioquímicas muito distintas. Essa diversidade traduz-se em um vasto leque de aplicações biotecnológicas.
Quais são os maiores desafios na passagem do laboratório para a produção em escala?
A escalabilidade é um desafio clássico. Muitas soluções funcionam em laboratório, mas nem sempre são facilmente transferíveis para escala industrial. Desde o início, estruturámos o GreenCoLab para trabalhar apenas com tecnologias escaláveis, escolhendo equipamentos e processos compatíveis com a produção industrial futura. Além disso, contamos com os parceiros industriais para validar os processos desenvolvidos à escala laboratorial e piloto, facilitando o processo de inovação.
Quando falam em melhorar estirpes de microalgas, que características procuram otimizar?
O crescimento é um dos principais alvos, mas também trabalhamos características como a composição nutricional e a aparência. Um exemplo foi o desenvolvimento de variantes de Chlorella com coloração amarela e branca, que permitem maior incorporação de biomassa de algas em alimentos para nutrição humana. Também desenvolvemos estirpes enriquecidas em nutrientes específicos, como proteínas e lípidos. Utilizamos sobretudo abordagens de mutagénese aleatória para este fim.
O GreenCoLab criou o IBAB, um banco de algas que ajuda as empresas a não perderem as suas estirpes e a retomar a produção rapidamente. Só por isto imagino que seja muito importante para os produtores de algas.
O IBAB é um banco de estirpes com foco exclusivo no setor industrial. Ao contrário das coleções académicas que mantêm centenas ou milhares de estirpes, o objetivo é manter um número reduzido de estirpes com potencial industrial. As culturas no IBAB são mantidas em crescimento ativo, evitando a perda de desempenho associada à manutenção prolongada em condições subótimas. Se uma empresa perder uma cultura, pode retomá-la rapidamente com material biologicamente ativo, reduzindo os tempos de recuperação e os riscos produtivos.
A contaminação é um problema recorrente na produção de algas. Como é controlada?
Em escala industrial, a esterilização nunca é perfeita. Bactérias, fungos, vírus, protozoários, amebas e ciliados podem comprometer a produção. A biologia molecular e a análise do microbioma permitem identificar rapidamente contaminantes, monitorizar culturas e implementar estratégias de prevenção e controlo. Um dos grupos de inovação do GreenCoLab foca-se exclusivamente na identificação de contaminantes industriais e no desenvolvimento de estratégias de mitigação destes contaminantes nas culturas.
O que muda quando se passa de vender biomassa para vender ingredientes?
O conceito de biorrefinaria permite separar e concentrar compostos de interesse, como proteínas, lípidos ou pigmentos, aumentando significativamente o valor do produto. Por exemplo, a extração de pigmentos da spirulina ou proteínas da Chlorella permite obter ingredientes mais concentrados, adequados às indústrias cosmética, nutracêutica e alimentar.
“É essencial aproximar a sociedade do conhecimento sobre algas, não apenas como um fenómeno natural visível nas praias, mas como um recurso biotecnológico com enorme impacto ambiental, alimentar e industrial.”
Quais são as aplicações com maior potencial de mercado?
Nutracêuticos e cosmética já são mercados consolidados. A área farmacêutica tem enorme potencial, mas exige processos regulatórios longos e dispendiosos.
Que benefícios trazem as algas à aquacultura e à agricultura?
Na aquacultura, as microalgas são essenciais para alimentar e enriquecer o zooplâncton, como artémias e rotíferos, que, por sua vez, são essenciais para o crescimento e desenvolvimento de larvas de peixe. Sem algas, muitos sistemas de produção de peixes em maternidade seriam inviáveis. Na agricultura, as algas funcionam como biostimulantes. Contêm fito-hormonas, aminoacidos e compostos bioativos que promovem o crescimento, a resistência e a produtividade das plantas, ou mesmo a frutificação, reduzindo a necessidade de fertilizantes.
Como é que a regulamentação influencia a inovação?
A regulamentação europeia, como o processo Novel Food, garante segurança, mas é morosa e dispendiosa, podendo ultrapassar um milhão de euros. Isso representa um obstáculo significativo para as PME (pequenas e médias empresas) que predominam no setor das algas. Apesar disso, o sistema tem evoluído e espera-se maior agilidade no futuro.
Gostaria de acrescentar alguma informação?
Gostava de sublinhar que o GreenCoLab assenta em quatro eixos: investigação aplicada, prestação de serviços, desenvolvimento de protótipos e disseminação científica. Relativamente ao último eixo, é essencial aproximar a sociedade do conhecimento sobre algas, não apenas como um fenómeno natural visível nas praias, mas como um recurso biotecnológico com enorme impacto ambiental, alimentar e industrial.
HUGO PEREIRA
Doutorado em Biotecnologia Marinha pela Universidade do Algarve, é atualmente Coordenador Geral do GreenCoLab – Green Ocean Technologies and Products Collaborative Laboratory, uma plataforma colaborativa que liga investigação e indústria na área da biotecnologia azul. Com mais de 15 anos de experiência em biotecnologia de algas, tem desenvolvido trabalho ao longo de grande parte da cadeia de valor — desde a bioprospeção e seleção de estirpes até à criação de novos produtos com aplicações em diferentes setores biotecnológicos. Antes de assumir a liderança do GreenCoLab, foi investigador colaborador no grupo MarBiotech do Centro de Ciências do Mar (CCMAR) e integrou equipas de investigação e desenvolvimento em empresas de referência do setor, como a Necton S.A. e a Allmicroalgae. A sua atividade científica é sólida e reconhecida, com >100 publicações em revistas científicas com revisão por pares e seis capítulos de livro. Ao longo do percurso, apresentou comunicações em várias conferências internacionais, incluindo encontros como AlgaEurope, a European Phycology Conference, Algae Nexus e Young Algeneers Symposium. Tem também participado em diversos projetos nacionais e internacionais dedicados à biotecnologia de algas, como, ALGACO2, ALGAVALOR e VALORMAR, e iniciativas europeias e globais como SABA, ALGARED+, MAGNIFICENT, SIMBA, PROFUTURE, REALM, LOCALITY, ALGAE4IBD e GIANT LEAPS, reforçando o seu papel na investigação aplicada e na transferência de conhecimento para soluções sustentáveis.
O artigo foi publicado originalmente em CiB – Centro de Informação de Biotecnologia.
