Chemiker der Universität Umeå innerhalb des MicroBioRefine-Konsortiums zeigen, dass nordische Mikroalgen, die in Salzwasser wachsen dürfen, dieses Wasser sowohl effizient reinigen als auch wertvolle Verbindungen, sogenannte Carotinoide, produzieren. Die Forschungsergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Bioressourcentechnologie.
Die Forschung innerhalb der sogenannten blauen Bioökonomie schreitet weltweit schnell voran. Können Algen mit hohen Biomasseproduktions- und Wasseraufbereitungseigenschaften der Biomasseproduzent, Wasserreiniger und nachhaltige Brennstoff der Zukunft sein? Es besteht großes Interesse an der Entwicklung der Nutzung aquatischer Photosynthesequellen – Algen und Cyanobakterien.
Innerhalb des MicroBioRefine-Konsortiums an der Universität Umeå unter der Leitung von Professor Christiane Funk untersuchen die Forscher das Potenzial nordischer Mikroalgen für das Abwasserrecycling und die Erzeugung von Biomasse. Die Algen reinigen Abwässer von den umweltbelastenden Nährstoffen Stickstoff und Phosphor, die sonst zur Eutrophierung unserer Gewässer führen könnten.
„Aber nicht nur das. Wir konnten auch zeigen, dass die Algen andere gefährliche Schadstoffe wie Medikamente und Schwermetalle entfernen. Tatsächlich können unsere Algen einige dieser Verbindungen effizienter entfernen als herkömmliche Abwasserreinigung“, sagt Christiane Funk, Professor an der Fakultät für Chemie der Universität Umeå.
Das Abwasser befruchtet die Algen, die wiederum Biomasse produzieren. Da die Quelle jedoch kommunales Abwasser ist, ist die Nutzung der Algenbiomasse sehr begrenzt.
„Weil unsere Algen so reinigungsstark sind, enthält ihre Biomasse viele gefährliche Verbindungen. Mikroalgenbiomasse aus Abwässern kann nicht als Lebens- oder Futtermittel verwendet werden“, sagt Christiane Funk.
Doch die Postdoktorandin Sanjeet Mehariya, der Doktorand Martin Plöhn und der spanische Gastwissenschaftler Antonio Leon-Vaz – alles Mitglieder der Forschungsgruppe von Christiane Funk – haben zusammen mit einem Forscher der Luleå University of Technology eine Lösung für das Problem gefunden. Sie konnten zeigen, dass einige Arten nordischer Desmodesmus-Mikroalgenstämme in Salzwasser wachsen können. Das Vorhandensein von Salz stresst die Algen und produziert daher große Mengen an Carotinoiden. Carotinoide sind hochwertige Biomasseprodukte, die im Gesundheitswesen, in der Lebensmittelverarbeitung, Pharmazie und Kosmetik eingesetzt werden.
„Wir können diese Algenarten jetzt im Ostseewasser züchten. Die Algen schaffen es, das problematische Meerwasser zu reinigen und gleichzeitig wertvolle Verbindungen zu produzieren.“
Sanjeet Mehariya et al, Verbesserung des Gehalts an hochwertigen Verbindungen in nordischen Desmodesmus-Mikroalgenstämmen, Bioressourcentechnologie (2022). DOI: 10.1016/j.biortech.2022.127445