Forscher der Universität Wageningen in den Niederlanden haben erfolgreich eine Methode entwickelt, um eine vielversprechende Mikroalgenart zu produzieren, die in einer ungewöhnlichen Umgebung wächst: den vulkanischen heißen Quellen der Welt.
Galdieria sulfuraria ist eine extremophile Mikroalgenart mit blauem Pigment, die unter extremen Bedingungen leben kann und eine widerstandsfähige Proteinquelle für die Lebens- und Futtermittel der Zukunft darstellen könnte. „Dies ist das erste Mal, dass das Ernährungsprofil dieser Art genau quantifiziert und verstanden wurde“, sagt Pedro Moñino Fernández, Ph.D. Studentin und leitende Forscherin im ProFuture-Projekt.
„Wir sind jetzt näher an realen Anwendungen dieser interessanten und ungenutzten Mikroalge, die einen erheblichen Einfluss darauf haben könnte, wie sich die Welt ernährt.“ Die Forschungsergebnisse stellen einen wichtigen Meilenstein für ProFuture dar, ein Projekt, das die Produktion von Mikroalgen als nachhaltige, proteinreiche Nahrungs- und Futtermittelzutat ausweitet.
Als extremophile Art kann Galdieria sulfuraria in extremen Umgebungen leben, die normalerweise dem Leben nicht förderlich sind. Obwohl die Art aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit seit Jahrzehnten untersucht wird, wurde sie noch nicht als mögliche Nahrungsquelle untersucht oder in großem Maßstab produziert. ProFuture untersuchte eine Sorte, die in den heißen Quellen in der Region Neapel in Italien wächst, und fand die folgenden Ergebnisse.
Nährwertprofil: Großes Potenzial als alternative Proteinquelle
Es wurde festgestellt, dass die Biomasse von G. sulfuraria einen Proteingehalt im Bereich von 62–65 % aufweist, was im Vergleich zu anderen Algen- und Pilzmikroorganismen mit Proteingehalten im Bereich von 30–70 % relativ hoch ist.
Darüber hinaus haben G. sulfuraria-Proteine ein gutes Aminosäureprofil, einschließlich aller essentiellen Aminosäuren. Die Proteine sind besonders reich an zwei Aminosäuren, die in nicht tierischen Proteinen selten in so hohen Konzentrationen vorkommen: Cystin und Methionin.
Eine bessere Quelle für blaues Pigment
„Mikroalgen bieten einige entscheidende Vorteile im Vergleich zu anderen Mikroorganismen, die derzeit als potenzielle Nahrungsquellen untersucht werden. Sie sind eine natürliche Quelle essentieller Fettsäuren, und Arten wie G. sulfuraria gehören zu den wenigen natürlich vorkommenden Quellen für blaue Pigmente“, sagt Iago Dominguez Teles, der Projektmanager an der Universität Wageningen.
G. sulfuraria enthält eine hohe Konzentration eines natürlichen blauen Pigments, das üblicherweise als Farbstoff in Kosmetika und Lebensmitteln verwendet wird. Es wurde auch festgestellt, dass dieses Pigment antioxidative Eigenschaften sowie Potenzial als therapeutisches Mittel hat. Im Vergleich zu Extraktionen des bereits kommerziell produzierten Mikroalgenstamms Spirulina weist das aus G. sulfuraria extrahierte blaue Pigment eine größere Stabilität auf, was sein Potenzial für industrielle Anwendungen erhöht. Darüber hinaus ist ein mixotropher Produktionsprozess in der Lage, die Konzentration des blauen Pigments zu erhöhen.
Ein skalierbares Produktionsmodell: Mixotrophe Kultivierung von Mikroalgen
Die Forscher entwickelten einen innovativen Produktionsprozess unter Verwendung von Mixotrophie – einer Kombination aus Photosynthese und zuckerbasiertem Ausgangsmaterial, um das Wachstum von Mikroalgen zu stimulieren. Um das Verfahren über den Labormaßstab hinaus weiter zu validieren, konnten sie die Pilotproduktion in einem 1300-Liter (1,5 Kubikmeter) Bioreaktor an der Universität Wageningen erfolgreich demonstrieren.
Um die vielversprechenden Ergebnisse von G. sulphuraria effektiv zu nutzen, ist zusätzliche Forschung erforderlich, um seine Verdaulichkeit zu bewerten und zusätzliche Verarbeitungsmethoden zu identifizieren, die für kommerzielle Anwendungen erforderlich sein könnten. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bewertet derzeit die Sicherheit von Galdieria sulfuraria als neuartiges Lebensmittel für die allgemeine Bevölkerung und als Nahrungsergänzungsmittel für Erwachsene. Darüber hinaus wird Blue Galdieria-Extrakt als Lebensmittelzusatzstoff bewertet.