Mikroalga

thumb|Mikroalgak.
**Mikroalga** edo **mikrofitak** alga mikroskopiko ikusezinak dira begi hutsez. Ur geza eta sistema itsastarretan aurkitu ohi diren fitoplanktona eta perifitona dira, ur-zutabean eta sedimentuan bizi direnak.  Espezie zelulabakarrak dira, banaka ala kateak edo taldeak osatuz aurkitzen direnak. Espeziearen arabera, haien tamaina mikrometro (μm) gutxi batzuetatik ehunka mikrometrotara joan daiteke. Goi-landareek ez bezala, mikroalgek ez dute sustrai, zurtoin ezta hostorik ere.  

Mikroalgak fotosintesia egiteko gai direnez garrantzitsuak dira Lurreko bizitzarako; atmosferako oxigenoaren erdia sortzen dute gutxi gorabehera, eta berotegi-efektuko gasa den karbono dioxidoa erabiltzen dute modu autotrofikoan hazteko. Fotosintesi itsastarrean mikroalgak dira nagusi, eta, zianobakterioekin batera, fitoplanktona osatzen dute. Mikroalgak, bakterioekin batera, elikadura-sarearen oinarria osatzen dute eta haien gainetik dauden maila trofikoei energia ematen diete. Mikroalgen biomasa, maiz, *a* klorofilaren kontzentrazioaren bidez neurtzen da, eta produkzio potentzialaren indize erabilgarria eman dezake.  

Mikroalgen biodibertsitatea izugarria da eta ia ustiatu gabeko baliabidea dira. Genero askotan 200.000 eta 800.000 espezie bitarte daudela zenbatetsi da, eta horietatik 50.000 espezie inguru deskribatu izan dira.  Algen biomasatik datozen 15.000 konposatu kimiko berri baino gehiago zehaztu izan dira. Adibide batzuk karotenoideak, antioxidatzaileak, gantz-azidoak, entzimak, polimeroak, peptidoak, toxinak eta esterolak dira. Metabolito baliotsu horiek emateaz gain, mikroalgak bioerregaietarako lehengai potentzialtzat hartzen dira, eta bioerremediazioan etorkizun handiko mikroorganismotzat hartzen da. Mikroalgen salbuespen bat klorofilarik ez duen eta, beraz, koloregabea den *Prototheca* da. Alga horiek parasitismora aldatzen dira, eta, hala, proteotekosia eragiten dute gizakietan eta animalietan.

Lurraren ezaugarri klimatologikoengatik ez dira mikroalgak leku guztietan landatzen. Espainia hegoaldean, Kanarietan, AEBetako hegoaldean, Mexikon eta Israelen daude mikroalgen industria gunea nagusiak, hau da, eguzki ordu gehien dagoen lekuetan. Herbehereetan eta Alemanian ere badaude proiektuak. Tartean, I+G Flexipho proiektua dago eta bertan Estudios e Ingenieria Aplicada XXI S.A. eta Gaiker-Ik4 daude. Euskal Herrian, aldiz, askotan hodeitsu egoten da, eta, horregatik, mikroalgek ezin dute beren egitekoa behar bezala egin. Horregatik, Gaiker-Ik4 fotobioerreaktore malgu bat eraikitzen ari da, uretako landare mikroskopikoak argi gutxiko eremuetan hazteko eta industria eremuetako gas isuriak xurgatu ahal izateko. Mikroalgen bigarren funtzioa, hau da, bioosagaiarena ere ikertzen ari dira, izan ere, mikroalgak haztean eta beren funtzioa betetzean, landareak uretatik bereiziko lirateke, beren osagaiak atera ahal izateko; ikerketaren lehen faseetan atera dituzten ondorioak aplikatu ahal izango dira.

## Ezaugarriak 
* Organismo mikroskopikoak dira.
* Zelulabakarrak dira eta fotosintesia landareak baino eraginkorrago egiteko gai dira.
* Mikroorganismo autotrofoak dira.
* Atmosferaren CO2a finkatzeko gaitasuna dute.
* Bere bizi-zikloa ordutan osatzen da.
* Erreserbako sustantziak izan ditzakete.
* Kate trofiko askoren lehen maila.
* Espezie kosmopolitak dira.

## Sailkapena 
thumb|136x136px|Diatomeoak (Bacillariophyta phylum)
thumb|159x159px|*Volvox* koloniak (Chlorophyta phylum)
* Bacillariophyta phylum (18.349 espezie)
* Charophyta phylum (5390 espezie)
* Chlorophyta phylum (7786 espezie)
** Chlorophyceae klasea (3811 espezie)
** Ulvophyceae klasea (2715 espezie)
* Cryptista phylum (243 espezie)
* Cyanobacteria phylum (5425 espezie)
* Euglenozoa phylum (1926 espezie)
** Euglenophyceae klasea (999 espezie)
* Glaucophyta phylum (26 espezie)
* Haptophyta dibisioa (1529 espezie)
** thumb|134x134px|Dinoflagelatuak (Dinoflagellata)Pavlovophyceae klasea (13 espezie)
* Miozoa phylum (3830 espezie)
** Dinoflagellata superklasea (3812 espezie)
* Ochrophyta phylum (4625 espezie)
** Chrysophyceae klasea (1262 espezie)
** Dictyochophyceae klasea (216 espezie)
** Eustigmatophyceae klasea (222 espezie)
** Xanthophyceae klasea (622 espezie)
* Picophyta phylum (1 espezie)
* Rhodelphydophyta phylum (2 espezie)
* Rhodophyta phylum (7592 espezie)
** Bangiophyceae klasea (189 espezie)
** Porphyridiophyceae klasea (10 espezie)

## Erabilerak 
### Elikadura 
Makroalgak nutrizioan aspalditik erabiliak izan arren, mikroalgak haztearen kontzeptua, elikagaiak edo elikagai-gehigarriak ekoizteko nahiko ideia berria da, 1960ko hamarkadan ezagutarazi baitzen.

Mikroalgak elikaduran ezinbestekoak diren hainbat konposatuen iturri naturalak dira, hala nola, bitaminak (α- β- eta γ-tokoferola, azido askorbikoa eta erriboflabina), proteinak, gantz azido asetu zein asegabeak, polisakaridoak, azido nukleikoak, klorofilak edo karotenoideak bezalako pigmentuak, entzimak eta zuntza. Hala ere, elikadura segurtasunari buruzko araudi zorrotzengatik, merkatuaren eskari faltagatik eta faktore komertzialengatik mikroalga espezie gutxi batzuk erabiltzen dira elikaduran.

Nutrizio arloan, mikroalgak ohiko janariaren balio nutrizionala handitzen duten osagarri moduan erabiltzen dira. Askotan, zuzenean irentsi daitezkeen kapsula eta likido moduan, edo pasta, gozoki, txikle eta edarietan gehigarri zein koloratzaile natural gisa agertzen dira.

Sektore honetan gehien erabiltzen diren mikroalgak  *Chorella vulgaris* eta *Dunalliella salina* bezalako mikroalga berdeak edo *Arthrospira*, *Spirulina*,  *Nostoc* eta *Aphanizomenon* generoko zianobakterioak dira. Izan ere, *Chorella vulgaris* eta *Spirulina pacifica* giza elikaduran gehien erabiltzen diren mikroalgak dira, duten balio nutrizional altuagatik eta kultibatzeko errazak direlako. 

Mikroalgak molekula bioaktibo naturalen iturri gisa garrantzitsuak dira, konposatu bioaktiboak prozesu biologikoen bidez sintetizatzeko gai direlako, bestela metodo kimikoak erabili beharko ziren hauen lorpenerako. *Phaeodactylum tricornutum* ur gaziko diatomeoa, aldiz, azido eikosapentanoikoa (EPA) metatzen du, hiperlipidemia batzuen tratamendurako erabiltzen dena. Hiru modu desberdinetara haz daitezke: autotrofia, heterotrofia eta mixotrofia. Metabolismo mixotrofikoa bi etapetan bana daiteke: lehenengo etapa heterotrofikoa da, hau da, karbono organikoaren edukia handia denean gertatzen da; bigarren etapa autotrofikoa da eta fotosintesiaren bidezko CO2-aren finkapena du ezaugarri (eskuarki, karbono organikoaren edukia txikia denean gertatzen da). Hazkuntza mixotrofikoak CO2 finkatzeko metodorik onena suposatzen du, izan ere, hazkuntza autotrofikoaren eragozpen handiena gainditzen du, hots, argi-iturri baten etengabeko beharra, eta gainera, bide batez, biomasaren ekoizpen handiagoa lortzen da.

Mikroalga jakinek CO2 ezabatzeko duten potentziala ebaluatzeko beharrezkoa da finkapenaren eraginkortasuna eta/edo finkatze-tasa estimatzea. Estimazio horiek zuzenean ala zeharka egin daitezke. Estimazio zuzena fotobioerreaktore batean sartutako mikroalgek CO2 ezabatzeko duten eraginkortasuna neurtuz egin daiteke. Hori kalkulatzeko, CO2-aren sarrerako eta irteerako kontzentrazioen arteko aldea hartzen da kontuan, ekuazio honetan adierazten den moduan:

CO2 finkatzeko beste metodo batzuk ere badaude, CCS (ingelesezko “Carbon Capture and Storage”-tik) metodoak bezala ezagutzen direnak. Hurrengo taulan CCS metodoen eta mikroalgen bidezko CO2 finkapenaren arteko konparazioa agertzen da, bakoitzaren abantailak eta mugak adieraziz.
thumb|147x147px|*Nannochloropsis* sp. mikroalgaren irudia.
Bioerregaia lortzeko mikroalgen andui egokienak honako hauek dira: *Botryococcus braunii*, *Nannochloropsis* sp., *Chlorella vulgaris*, *Chlorella protothecoides*, *Chlorella emersonii*, *Spirulina platensis*, *Spirulina maxima*, *Dunaliella* *tertiolecta*, *Phaeodactylum* *tricornutum*, *Scenedesmus* *obliquus*, *Chlorococcum* sp., *Crypthecodinium* *cohnii*, *Chlamydomonas* *reinhardtii*, *Schizochytrium* sp., *Dunaliella* *salina* eta *Microcystis* *aeruginosa*.

Bioongarri modura erabili daitezkeen mikroalga batzuk hurrengoak dira: *Chlorella vulgaris* , *Spirulina platensis* , *Nostoc* , *Scenedesmus* , *Asterarcys quadricellulare* .

#### Bioongarriak 
Bioongarrien erabilera landareen garapenean laguntzen duten material organikoa eta mantenugaiak lurzorura gehitzean datza, normalean biomasa moduan.

Mikroalgen bioongarriak onurak ekartzen dizkie labore desberdinei, eta landareen ezaugarri morfologikoak hobetzen ditu, hala nola hosto kopurua, zurtoin eta sustraien luzera eta pisua, eta landarean mantenugai kantitate handiagoa egotea, nitrogenoa eta fosforoa esaterako. Horretaz gain, mikroalgen biomasak lurzoruaren mikrobioen aniztasuna eta lurzoruaren jarduera entzimatikoa areagotzen ditu ere, eta horrek lurzoruaren eta laboreen garapena hobetzen du.

## Espezie erabilienak 
thumb|

*Dunaliella salina* mikroalgaren irudia

|173x173px

### *Dunaliella salina* 
*Dunaliella salina*, mikroalga berde unizelularra, β-karotenoaren ekoizle bikaina da. Muturreko baldintza espezifiko batzuekiko esposizioa izatean; argi intentsitate altua, gazitasun maila altua, muturreko tenperaturak edo/eta mantenugaien gabezia besteak beste,  *D. salina* β-karotenoide kantitate handia ekoizten du, laranja-koloreko zelulak sortuz.

Karotenoei dagokienez, β-karotenoa izango da, beste alga askotan bezala, antioxidatzaile giza erabiliko dena.

Are gehiago, genero honetako mikroalgak karetenoideetan, bitaminetan (landareetatik eratorritako produktuetan absente dauden D eta B12 bitamina) eta beste bioaktiboetan aberatsak dira.

Mikroalgen bioteknologia uraren arazketa masiboari aplikatzeko oraingoz ezin da hondakin-uraren emari handirik planteatu, arazoak sortuz. Hau, fotosintesia egiteko gaitasunaren ondorioa da.  Algek eguzki-argia behar dute, eta oso koloreztatuta daudenez, oso opakuak direnez, elkarren artean itzal egiten dute.  Hori dela eta, araztu beharreko ura ohiko urak baino sakonagoak ez diren tankeetara isuri behar da, eta, beraz, azalera handitzea beharrezkoa da, arazketa-emari handiak lortzeko.

Mikroalgak nitrogenoa, fosforoa, CO2 -a, argia eta zenbait mikroelikagai behar dituzte haien hazkuntza emateko. Beraz, hauek, nitrogenoa eta fosforo ez-organikoa deuseztatzeko gai direnez, bioerremediazo-tresna gisa erabil daitezke hondakin-urak tratatzeko, modu honetan, jarduera ekonomikotzat eta etorkizun oparokotzat jotzen dira.

Mikroalgen bidezko hondakin-uren arazketak onurak ekar ditzake, hala nola fotosintesi mikroalgalaren ondorioz disolbatutako oxigenoa handitzea, bakterio patogenoen populazioa murriztea eta metal astunak eta konposatu organiko toxiko batzuk ezabatzea.

Urak arazteko sistemak ohikoak edo naturalak izan daitezke. Sistema konbentzionalak hiriko hondakin-uren arazketan gehien erabiltzen direnak dira, batez ere biztanlegune handietan, eta azalera txikia behar dutelako abantaila dute. Hala ere, desabantaila nagusia materia organikoa degradatzeko energia asko kontsumitu behar dela da, hondakin-urak tratatzeko landare konbentzionaletan oinarritzen diren prozesu aerobioen bidez. Aitizitik, ikusi da mikroalgen bidezko hondakin-uren bioerremediazia, ohiko sistemek baino askoz energia gutxiago kontsumitzen duela. Gainera, mikroalgen bidez sortutako biomasa aberatsa da energetikoki, eta, ondorioz, bioerregaiak, bioongarriak, biopolimeroak, bioplastikoak edo elikagai naturalen koloratzaileak ekoizteko prozesatu daiteke.

Hondakin-urak tratatzeko prozesuetan gehien erabiltzen diren mikroalgak *Chlorell*a eta *Scenedesmus* generoak dira, baina *Botryococcus* anduiak ere probatu dira.
thumb|Hondakin-urak tratatzeko funtzionamenduaren eskema
Urak mikroalgen bidez arazteko orduan, kontuan izan behar da normalena mikroalgen eta bakterioen arteko harreman sinbiotiko bat ezartzea dela: mikroalgek CO2  kontsumitzen dute, eta baita bakterioek materia organikoaren degradazio aerobikoaren bidez sortutako konposatu mineralak. Honen ekoizkina oxigeno fotosintetikoa da, beharrezkoa dena bakterioek degradazioa gauzatzeko.

#### Materia organikoa ezabatzeko gaitasuna 
Materia organikoa ezabatzea funtsezkoa da uren tratamenduan; izan ere, honen kopuru gehiegi izateak uretan disolbatutako oxigenoa desagerraraz dezake, eta baldintza anaerobioak sor ditzake, espezieak garatzeko hilgarriak izan daitezkeenak. Mikroalgek materia organikoa ezabatzeko gaitasuna dute, karbono-iturri gisa erabiltzen dutelako eta karga kutsatzailea gutxitzen dutelako.

#### Mantenugaiak ezabatzeko gaitasuna 
thumb|Ur araztegietako alga generoak
Hauek nagusik N-NH4, N-NO2 , eta N-NO3 eran agertzen dira nitrogenoaren kasuan eta P-PO4 eran fosforoaren kasuan. Konposatu horiek uretatik ezabatzen ez badira, interferentzia sor dezakete ondorengo desinfekzio-prozesuetan, eta toxikotasuna eragin dezakete arrainentzat eta uretako beste organismo batzuentzat. Mikroalgek gaitasun handia dute mantenugaien asimilazioa burutzeko eta nitrogenoa eta fosforoa ezabatzeko.

Genero erabilienak eta ezagunenak hondakin-uren arazketan *Scenedesmus, Spirulina, Monoraphidium* eta *Chlorella* dira.

#### CO2-a ezabatzeko gaitasuna 
Mikroalgek CO2 karbono-iturri gisa hartzen dute hazteko. Honen ondorioz, berotegi-efektuari aurre egiteari laguntzen dute, CO2  emisioak arintzen dituzte eta airearen kalitatea hobetzen paper garrantzitsua burutzen dute.

#### Metal astunak ezabatzeko gaitasuna 
Mikroalgek metal astunak forma kaltegabe bihurtzeko mekanismoak dituzte, ioiak zelulari lotutako materialetara eta zelula hormaren osagaietara adsortzioaren bidez edo inguruko metalekin lotzen diren konposatu organikoen jariatzearen bidez. Mikroalgak metatzeko gai diren metalik ohikoenak hauek dira:  Co, Ca, Mg, Cu, Zn, Cr, Pb eta Se. 

#### Hondakin uretatik patogenoak ezabatzeko gaitasuna 
Patogenoek eragindako kutsadura etxeko isurketekin lotuta dago. Arazketa tratamenduek mikroorganismo horiek ezabatu behar dituzte, hainbat prozesu konbentzionalen bidez, hala nola, ozonoa eta erradiazio ultramoreak aplikatuz. Mikroalgak haztea ohiko tratamendu horien alternatiba da. Izan ere, mikroalgen hazkuntza errazten duten ingurumen faktoreak *Escherichia coli*, *Salmonella*, *Legionella*, *Shigella*, *Yersinia*, *Leptospira*, *Vibrio* edo *Klebsiella* mikroorganismo patogenoen biziraupenerako kaltegarriak direla ikusi da. Jarduera fotosintetikoaren ondorioz ingurunean gertatzen den pH-aren gorakadarekin bakarrik, bakterio fekalen kopurua nabarmen murrizten da. 

#### Sortzen ari diren kutsatzaileak ezabatzeko gaitasuna 
Mikroalgak konposatu horiek biodegradatzeko aukera dira, deskonposaketa erreakzioen bidez, hidrolisiak eta oxidazioak konposatuaren toxikotasuna murrizten dute. Biodegradazio hori, zelularen barruan edo kanpoan gerta daiteke, iraitzitako konposatuen eraginez. Horretarako, *Chlamydomonas*, *Scenedesmus* edota *Chlorella* generoak oso eraginkorrak dira.

## Erreferentziak 
## Ikus gainera 
* *Chlamydomonas acidophila*

## Kanpo estekak