Environmental sustainability of bioactive molecules from marine organisms

Resumen

La biotecnología marina es un sector emergente para el que se estima un crecimiento anual en torno al 5%, con un valor estimado de mercado de unos 4,8 billones de euros hacia 2020. En las últimas décadas, ha sido posible obtener una amplia variedad de productos de alto valor añadido a partir de organismos marinos, con aplicaciones en los sectores farmacéutico, cosmético o agroalimentario, entre otros. Sin embargo, muchos de estos productos presentan una complicada y costosa síntesis que impide su implementación comercial. Además, la creciente demanda de recursos marinos amenaza la adecuada conservación de los ecosistemas, por lo que la Comisión Europea ha adoptado la Estrategia Europea de Investigación Marina y Marítima. Esta estrategia pretende favorecer políticas que mantengan el equilibrio entre los criterios económico y ambiental de la explotación marina. Por ello, se precisan herramientas que permitan una medida de la sostenibilidad integrando ambos aspectos. En el presente Proyecto de Tesis, se pretende valorar desde una perspectiva de ciclo de vida el proceso de obtención de compuestos biológicamente activos a partir de organismos marinos. Se analizarán tanto la etapa de cultivo de los organismos en sistemas abiertos y cerrados como las técnicas de extracción y purificación de los productos obtenidos. Entre los procesos considerados se encuentran la síntesis de carotenoides, antibióticos, ácidos grasos poliinsaturados, etcétera, producidos por diversos organismos tales como las microalgas Haematococcus pluvialis, Phaeodactylum tricornutum y Tetraselmis suecica, las macroalgas Sargassum muticum y Ochtodes secundiramea o las esponjas Sarcotragus spinosulus y Crambe crambe. En primer lugar, se aplicará la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) según la norma ISO 14040:2006 para realizar la evaluación ambiental. Para ello, se identificarán las etapas de cada una de las alternativas tecnológicas en el cultivo de los organismos, así como la producción y purificación de biocompuestos de alto valor añadido. Una vez definido el sistema bajo estudio y sus límites, será necesaria una descripción de los flujos de entrada y salida, junto con el equipamiento empleado en cada etapa y las condiciones de diseño y operación. Con esta información, se elaborará un Inventario de Ciclo de Vida detallado para cada proceso y se llevará a cabo la Evaluación de Impacto de Ciclo de Vida mediante la caracterización, normalización y evaluación de diferentes categorías de impacto. La evaluación social se efectuará en base a un conjunto de indicadores entre los que se encuentran las condiciones de seguridad y salud en el trabajo, los salarios de los trabajadores o la formación. En cuanto al aspecto económico, se empleará el análisis de costes-beneficios incluyendo los costes de operación, materias primas y energía.