Valorização de Azolla Pond Weed usando Sonicação

Azolla, um pequeno feto aquático, tem atraído uma atenção significativa devido ao seu notável potencial como um recurso sustentável para várias aplicações, incluindo alimentos, rações para animais, suplementos de polifenóis, fertilizantes e biocombustível. Este artigo explora a utilidade diversificada da Azolla e elucida como a sonicação, particularmente através de sonicadores do tipo sonda, melhora a extração e a colheita dos seus nutrientes essenciais, incluindo proteínas, vitaminas, polifenóis e lípidos. Ao aproveitar a energia da sonicação, os componentes nutricionais e bioactivos presentes na Azolla podem ser obtidos de forma eficiente, contribuindo para o seu papel como um recurso versátil e amigo do ambiente.

Azolla: Como uma erva daninha de lago é transformada em alimento e biocombustível usando ultrassom de potência

A Azolla, vulgarmente conhecida como feto aquático, surgiu como um candidato promissor para a agricultura sustentável e a produção de energia renovável. Devido à sua rápida taxa de crescimento, elevado teor de proteínas, capacidade de fixação de azoto e composição bioquímica rica, a Azolla oferece uma infinidade de benefícios em vários sectores. Combinada com ultra-sons de potência – uma técnica conhecida como sonicação – a utilização da erva daninha de lago Azolla está mais próxima de ser convertida em alimento, fertilizante e biocombustível. Como a sonicação ajuda a libertar compostos valiosos da Azolla, a utilização económica desta erva daninha de lago torna-se economicamente atraente. Estes componentes valiosos incluem proteínas, polifenóis e antioxidantes, lípidos e os amidos de biomassa. Como uma tecnologia de extração verde, ultrasonication aumenta a eficiência e o rendimento de produtos derivados de Azolla.
Vamos explorar o potencial da Azolla como fonte de alimentos, rações, suplementos, fertilizantes e biocombustível, com foco no papel da sonicação na otimização da extração de nutrientes.

Azolla como alimento para humanos e animais

A Azolla tem um imenso potencial como fonte nutritiva de alimentos tanto para humanos como para animais. Com um teor de proteínas que varia entre 25% e 35%, a Azolla supera as fontes de proteínas convencionais à base de plantas, como a soja e as lentilhas. Para além disso, a Azolla é rica em vitaminas (A, B12 e E), minerais (ferro, cálcio e magnésio) e aminoácidos essenciais, o que a torna uma opção alimentar completa e equilibrada. As técnicas de extração assistidas por sonicação facilitam a libertação destes nutrientes da biomassa de Azolla, garantindo o máximo valor nutricional. O conteúdo lipídico da Azolla é constituído por uma elevada percentagem de ácidos gordos ómega 3, especialmente o ácido eicosapentaenóico (EPA).
Na Azolla filiculoides, o EPA representou 39,8% do total de ácidos gordos, correspondendo a 72 mg/g de biomassa. (cf. Dohaei et al., 2020)
A extração ultra-sónica a frio impede a degradação deste lípido ómega 3 sensível ao calor e produz ácidos gordos ómega 3 veganos de alta qualidade a partir de ervas daninhas de lago. Estes ácidos gordos ómega 3 são uma excelente alternativa aos lípidos de algas.

Azolla como substrato para suplementos de polifenóis

Os polifenóis, compostos bioactivos conhecidos pelas suas propriedades antioxidantes e benefícios para a saúde, são abundantes na Azolla. A sonicação desempenha um papel fundamental na quebra das paredes celulares da Azolla, facilitando a extração de polifenóis com maior biodisponibilidade. Estes extractos de polifenóis podem ser utilizados na formulação de suplementos dietéticos, produtos farmacêuticos e alimentos funcionais. Como a extração por ultra-sons permite condições de processo suaves, a utilização de solventes não tóxicos e a libertação de extractos de espetro total, a técnica de extração assistida por ultra-sons produz extractos fenólicos de alta qualidade que oferecem aos consumidores uma fonte natural e sustentável de antioxidantes.

Azolla como fertilizante para culturas

Para além do seu valor nutricional, a Azolla serve como um excelente fertilizante orgânico devido às suas capacidades de fixação de azoto e à sua composição rica em nutrientes. Quando incorporada em sistemas agrícolas, a Azolla aumenta a fertilidade do solo, promove o crescimento das plantas e suprime a proliferação de ervas daninhas. A desintegração e extração assistida por sonicação da biomassa de Azolla produz extractos líquidos ricos em nutrientes, que podem ser diretamente aplicados às culturas ou posteriormente transformados em biofertilizantes, contribuindo para práticas agrícolas sustentáveis e para a melhoria da saúde do solo.

Azolla como biocombustível

O conteúdo lipídico da Azolla, composto predominantemente por ácidos gordos de cadeia longa, apresenta uma oportunidade para a produção de biocombustíveis. A sonicação facilita a rutura das membranas celulares, libertando gotículas de lípidos que podem ser facilmente extraídas e convertidas em biodiesel através de processos de transesterificação. Além disso, a rápida taxa de crescimento da Azolla e a sua capacidade de se desenvolver em vários ambientes aquáticos tornam-na uma matéria-prima atractiva para a produção de biocombustíveis, oferecendo uma alternativa renovável e ecológica aos combustíveis fósseis.
Por último, os resíduos de Azolla podem ser utilizados para a produção de metano/biogás. O metano produzido a partir de resíduos de Azolla é considerado uma fonte de energia renovável com menores emissões de gases com efeito de estufa em comparação com os combustíveis fósseis. Ultrassom faz com que a biomassa mais disponível para a digestão anaeróbia. Assim, a sonicação contribui para uma conversão mais completa da biomassa, maiores rendimentos de biogás e uma taxa de digestão anaeróbia mais rápida.

A Azolla é um recurso multifuncional com imenso potencial em vários sectores, incluindo alimentos, rações, suplementos, fertilizantes e biocombustíveis. A tecnologia de sonicação aumenta a eficiência e o rendimento dos produtos derivados da Azolla, facilitando a extração de proteínas, vitaminas, polifenóis e lípidos. À medida que a procura global de soluções sustentáveis e amigas do ambiente continua a aumentar, a Azolla surge como um candidato promissor para enfrentar diversos desafios sociais e ambientais, com a sonicação a servir como um facilitador chave para desbloquear todo o seu potencial.