Az algák biodiverzitása óriási: becslések szerint több mint 800 000 féle algafaj létezik, az egysejtűtől a többsejtűig, mint például a 200 láb hosszú óriás hínár. Az alga szénhidrátot, olajokat, fehérjét, vitaminokat, színezékeket és szerves anyagokat állít elő. Az alga genetikai potenciálja szintén nagy, például a genomjuk mérete több mint kétszer akkora, mint az élesztőké. Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik az algák széles körű felhasználását különböző iparágakban, például az élelmiszer-, takarmány-, kozmetikai-, gyógyszeriparban és bioüzemanyag előállításban.
Mivel az algák vízi növények, sokkal gyorsabban nőnek, mint a szárazföldiek, nem kell energiát fordítaniuk a gyökér-, törzs-, levél- és szár növelésére. Kiegészítők nélkül is meg tudják háromszorozni, négyszerezni biomassza előállításukat naponta. Amíg a szárazföldi növények csak egy irányba képesek növekedni, az algák bármerre. Ennek a gyors növekedésnek köszönhetően egy hektárnyi alga képes előállítani azt a fehérjemennyiséget évente, amit 21 hektárnyi szója vagy 49 hektárnyi kukorica képes csak! Így az alga sokkal fenntarthatóbb lehetőségeket nyújt a jövőben. Manapság a makroalgák (moszat, hínár) uralják a vízi növénytermesztést, de a mikroalga ipar is gyorsan növekszik, ahogy a tudósok új alkalmazási területeket találnak, mind az édesvízi, mind a tengeri algák felhasználására. Ma az édesvízi Chlorella és Arthrospira fajok az elsődleges takarmányforrások, de ugyanúgy emberi táplálék kiegészítők és alapanyagok gyártására is felhasználják őket. Más fajokat nagy értékű komponensek előállítására használnak, mint például vitaminok, omega-3 zsírsavak, természetes színezékek és antioxidánsok. Az autotróf mikroalgák legnagyobb kereskedelmi termesztése nyitott keringető medencékben vagy tavakban történik. Az autotróf növekedési feltételek miatt, a mikroalgák fényenergiát használnak a szén-dioxid, szén forrásuk megkötésére, és szénhidrogéneket és oxigént bocsátanak ki, mint salakanyag. Azonban a nyitott rendszernek hátrányai is vannak, mint például a levegőben lévő szennyeződések, változékonyság, fizikai és kémiai fertőződések veszélye; a későbbi feldolgozásra, a zooplanktonok elterjedésére és más fajokra nézve is hátrányos a nyitott rendszer. A másik algatermesztési megoldás a heterotróf rendszer. A heterotróf fajok az energiájukat szerves szénvegyületek lebontásából nyerik, úgyanúgy, mint az élesztőgomba, a baktériumok és az állatok. Mivel nem kell fény a növekedésükhöz, bármilyen fermentor (például a gyógyszeriparban, italok és élelmiszer adalékokhoz használtak) használható a heterotróf algatermesztéshez. Ezek a fermentorok nagy mennyiségben, rendkívül termékeny tenyészeteket képesek előállítani, ami miatt olcsóbb az autotróf rendszernél.
A mikroalga nagy mennyiségben tartalmaz jó minőségű eicosapentaenoic savat (EPA) és docosahexaenoic savat (DHA). A mikroalgák lipid tartalma elérheti a 70%-ot, nagy koncentrációjú omega-3 és omega-6 zsírsavakkal. Találtak egyedi törzseket, amelyek 14% DHA-t tartalmaznak.
Mikroalga és akvakultúra
Az alga olajak már kereskedelmi forgalomba kerültek, mint a halolajak fenntartható alternatívái. Bebizonyították, hogy tápanyagtartalom alapján sikeresen alkalmazható az ivadékok táplálásában és helyettesíti a halolajat, a halak étrendjében. A halolaj, a haltermékekből származó, a leggyakoribb és fő omega-3 zsírsav, EPA és DHA forrás. Azonban, a limitált rendelkezése állás, fennterthatósági problémák, fertőződések kockázata, inkozisztencia és a halolaj emelkedő ára miatt néhány hal tenyésztő olcsóbb alternatívákat használ magas omega-6 tartalommal, például növényi olajat, gyapot-, napraforgó olajat. Ezek a lehetőségek azonban szegények omega-3-ban, EPA-ben és DHA-ban. A világon termelt alga 30%-át használják takarmány előállításra, amelyet legfőképpen az akvakultúrában használnak fel. A mikroalga az ivadékok táplálásában fontos, akár közvetlenül tápláljuk, mint a puhatestűeket és panaeid rákok esetében vagy közvetve a ragadozó kis hal ivadékok esetében.
Alga és az Alltech
Az Alltech 5 évvel ezelőtt kezdett foglalkozni az algákkal. Ez idő alatt sok különböző típusú algát vizsgált és sok lehetséges felhasználási területet kutatott. Az Alltech tudósok két vizsgálatot végeztek melyben a heterotróf mikroalgák hatását vizsgálták a Nílusi tilapia és a Szivárványos pisztráng esetében. A mikroalgák nyújtotta nagy piaci lehetőséget felismerve, az Alltech 2010-ben megvásárolta a Winchesterben, Kentuckyban működő alga előállító létesítményt. Az Alltech saját szabadalma alapján kidolgozott eljárást használ a heterotróf algatermesztésre. Az Alltech Akvakultúra Központja vizsgálta az alga hatását a Nílusi tilapia étrendjében. A Schizochytrium limacinum nevű mikroalga fermentációjával előállított végtermék, 50% zsírt és 14% DHA-t tartalmazott. Ez a termék növelte a tilapia filé DHA tartalmát is, miközben kedvező súlygyarapodást idézett elő, negatív hatások nélkül. Egy másik vizsgálatot is végeztek, hogy felmérjék az algák javítják-e a Szivárványos pisztráng növekedését és DHA szintjét. Algát adtak 90 Szivárványos pisztráng étrendjéhez energiaforrásként, a halolaj és szója olaj helyett. Nőtt a súlygyarapodás és eredményezett, jelezve, hogy az alga megfelelő helyettesítője a halolajnak és a hallisznek. a 14% DHA tartalmú alga kiegészítés, magasabb DHA tartalomhoz vezetett a pisztráng filében. Mivel tiszta és egységes DHA-t omega-3 zsírsavat és jó minőségű fehérjét ad, a heterotróf mikroalga több tápanyagot biztosíva, mint autotróf társaik.
A nyugati étrend problémái
A halpiac nem az egyetlen terület, ahonnan az omega-3 zsírsav (különösen a DHA) gyorsan eltűnik. Egy táplálkozási katasztrófa kopogtat az ajtónkon. Az emberi szervezetnek az omega-6-ra és omega-3-ra, 4:1 arányban volna szükségük. A tipikus nyugati étrend elképesztően magas 16:1-hez arányt biztosít. Ennek az aránynak a csökkentése, sok krónikus betegség kialakulását csökkenthetené, mint például az Alzheimer kór, szív-és érrendszeri betegségek, szívkoszorúér betegségek és néhány rák. Az omega-6 és omega-3 egészséges előnyei mellett a DHA megnövekedett szintje sok szükséges tápanyagot jelent az emberi életfunkciókhoz. Omega-3-ban gazdag ételek és italok körében nagyon nagy emelkedés volt az elmúlt 6 évben. De nem minden omega-3 egyforma. DHA, egy hosszú láncú omega-3 zsírsav, a legnagyobb mennyiségben az agyban és a retinában található. A szívszövetnek szintén fontos szerkezeti eleme és természetben megtalálható a halakban és a tengeri algákban. EPA, hosszú láncú omega-3 zsírsav, ami az emberi egészséghez fontos. Azonban ez nem tárolódik jelentős mennyiségben, és nem alakul át DHA-vá a szervezetben. A rövidebb láncú omega-3 zsírsav, az ALA, energiaforrásként van jelen a szervezetben és ez sem alakul hatékonyan DHA-vá. A DHA fontos szerepet játszik a terhesség alatt és a csecsemő fejlődésében. A felnőtteknél magas DHA és EPA tartalmú ételek fogyasztása kapcsolatot mutat a kisebb mértékű szívkoszorúér bántalmakkal, szívritmuszavarral, érelmeszesedéssel és gyulladásokkal, cukorbetegséggel és rákkal. Az átlagos Egyesült Államokbeli DHA+EPA bevitel 100mg/nap, ami jóval elmarad az ajánlott napi 400-1000 mg/nap-tól. Az élelmiszerek most már dúsítottak DHA omega-3-mal, azért, hogy megfeleljenek a fogyasztók tápanyag igényének. Néhány kenyérfélébe és tejtermékbe már adagolnak DHA omega-3-mat. Az Alltech a kiskereskedőkkel, takarmány gyártókkal és mezőgazdasági termelőkkel közösen kitűzte célul, a magas DHA omega-3 tartalmú tojás-és hústermelést. Mikroalga és funkcionális élelmiszerek
A mikroalga kiegészítés a tyúkok étrendjében egy biztonságos, fenntartható módja a funkcionális DHA-ban gazdag tojások termelésére, ezzel kiegészítve az emberi táplálkozás hiányosságait. Azért, hogy szélesebb körben fel tudják használni a mikroalgákat, jobban fel kell tárni tápanyagértékeiket. Az Alltech kutatta a különböző mennyiségben a brojlereknek adagolt mikroalgák hatását a növekedésre, immunitásra és zsírsav mennyiségére a húsban és májban. 180 egynapos kakas brojlert teszteltek, 10 ketrecben, mindegyikben 6 egyeddel. A vizsgálatot több mint 21 napig 0, 2, és 4%-os alga kiegészítéssel végezték. Arra a következtetésre jutottak, hogy az algával történő étrend-kiegészítés növeli a hús omega-3 tartalmát és elősegíti a növekedést, valamint az immunitás fejlődését.
Az alga jövője
Az algák az egyszerű szervezetek sokszínű csoportja, több mint 800 000 kölünböző fajjal, amelyek magukban hordozzák 15 000 új vegyület előállításának lehetőségét. Míg a makroalgák vezetik a globális vízinövény termesztést, a mikroalgák jelenleg különböző takarmányokban és élelmiszerekben használatosak, mert gazdagok DHA omega-3-ban. Tehát milyen a lehetőségeink vannak az algákkal? Az alga a jövő? A mikroalga alapú takarmány-kiegészítők felhasználhatók a halolaj biztonságos és fenntartható alternatívájaként. A kérdés nem az, hogy mi lenne ha? A kérdés, hogy mikor és a válasz, hogy most!
Forrás: AllAboutFeed, By Alex Tsappis, Applications Nutrition Specialist at Alltech, 20 Sep 2013
Fordította: Dr. Gergácz Zoltán
