Chlorella -Chlorella

Chlorella
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Chlorella vulgaris
Wissenschaftliche Klassifikation e
(ohne Rang): Viridiplantae
Stamm: Chlorophyta
Klasse: Trebouxiophyceen
Befehl: Chlorellales
Familie: Chlorellaceae
Gattung: Chlorella
M. Beijerinck, 1890
Spezies

Chlorella ist eine Gattung von etwa dreizehn Arten einzelliger Grünalgen, die zur Division Chlorophyta gehören . Die Zellen sind kugelförmig, haben einenDurchmesser vonetwa 2 bis 10 µm und sind ohne Flagellen . Ihre Chloroplasten enthalten die grünen photosynthetischen Pigmente Chlorophyll-a und -b . Unter idealen Bedingungenvermehren sich Chlorella- Zellenschnell und benötigen nur Kohlendioxid , Wasser , Sonnenlicht und eine kleine Menge Mineralien, um sich zu vermehren.

Der Name Chlorella stammt aus dem Griechischen χλώρος, chlōros/ khlōros , was grün bedeutet, und dem lateinischen Diminutivsuffix ella , was klein bedeutet. Auch der deutsche Biochemiker und Zellphysiologe Otto Heinrich Warburg , der 1931 für seine Forschungen zur Zellatmung mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet wurde , untersuchte die Photosynthese in Chlorella . 1961 erhielt Melvin Calvin von der University of California den Nobelpreis für Chemie für seine Forschungen zu den Wegen der Kohlendioxid-Assimilation in Pflanzen unter Verwendung von Chlorella .

Chlorella gilt als Nahrungs- und Energiequelle, da ihre photosynthetische Effizienz 8% erreichen kann, was die anderer hocheffizienter Pflanzen wie Zuckerrohr übertrifft .

Als Nahrungsquelle

Chlorella ist eine Nahrungsquelle, da sie reich an Proteinen und anderen essentiellen Nährstoffen ist; getrocknet enthält es etwa 45 % Protein , 20 % Fett , 20 % Kohlenhydrate , 5 % Ballaststoffe und 10 % Mineralstoffe und Vitamine . In großen, von Menschenhand geschaffenen kreisförmigen Teichen wird es nun in Massenproduktionsmethoden angebaut. Es wird häufig als Superfood verwendet und kann als Zutat in bestimmten Cocktails auf Flüssigkeitsbasis gefunden werden.

Bei der ersten Ernte wurde Chlorella als kostengünstige Proteinergänzung für die menschliche Ernährung vorgeschlagen. Befürworter konzentrieren sich manchmal auf andere angebliche gesundheitliche Vorteile der Algen, wie beispielsweise Behauptungen zur Gewichtskontrolle , zur Krebsprävention und zur Unterstützung des Immunsystems . Laut der American Cancer Society stützen "verfügbare wissenschaftliche Studien ihre Wirksamkeit zur Vorbeugung oder Behandlung von Krebs oder anderen Krankheiten beim Menschen nicht".

Unter bestimmten Wachstumsbedingungen liefert Chlorella Öle, die reich an mehrfach ungesättigten Fetten sindChlorella minutissima hat Eicosapentaensäure mit 39,9 % der Gesamtlipide ergeben.

Einige Unternehmen, die Chlorella kommerziell als menschliche Nahrung herstellen, sind TerraVia (ehemals Solazyme) und Allma.

Geschichte

Aufgrund der weltweiten Befürchtungen eines unkontrollierbaren Bevölkerungsbooms in den späten 1940er und frühen 1950er Jahren wurde Chlorella als neue und vielversprechende primäre Nahrungsquelle und als mögliche Lösung für die damals aktuelle Welthungerkrise angesehen. Viele Menschen dachten in dieser Zeit, dass Hunger ein überwältigendes Problem sein würde, und sahen in Chlorella eine Möglichkeit, diese Krise zu beenden, indem große Mengen hochwertiger Lebensmittel zu relativ geringen Kosten bereitgestellt werden.

Viele Institutionen begannen mit der Erforschung der Algen, darunter die Carnegie Institution , die Rockefeller Foundation , das NIH , die UC Berkeley , die Atomic Energy Commission und die Stanford University . Nach dem Zweiten Weltkrieg hungerten viele Europäer, und viele Malthusianer führten dies nicht nur auf den Krieg zurück, sondern auch auf die Unfähigkeit der Welt, genug Nahrung zu produzieren, um die wachsende Bevölkerung zu ernähren. Laut einem FAO- Bericht von 1946 müsste die Welt 1960 25 bis 35 % mehr Nahrungsmittel produzieren als 1939, um mit der wachsenden Bevölkerung Schritt zu halten, während eine Verbesserung der Gesundheit eine Steigerung von 90 bis 100 % erfordern würde. Da Fleisch teuer und energieintensiv in der Herstellung war, war auch Proteinmangel ein Thema. Die alleinige Ausweitung der Anbaufläche würde nur bedingt eine ausreichende Ernährung der Bevölkerung gewährleisten. Das USDA berechnete, dass es, um die US-Bevölkerung bis 1975 zu ernähren, 200 Millionen Acres (800.000 km²) Land hinzufügen müsste, aber nur 45 Millionen standen zur Verfügung. Eine Möglichkeit, die nationale Nahrungsmittelknappheit zu bekämpfen, bestand darin, das verfügbare Land für Bauern zu vergrößern, doch die amerikanische Grenze und das Ackerland waren im Handel für Expansion und städtisches Leben längst ausgelöscht. Die Hoffnungen ruhten ausschließlich auf neuen landwirtschaftlichen Techniken und Technologien. Aufgrund dieser Umstände war eine alternative Lösung erforderlich.

Um den bevorstehenden Bevölkerungsboom der Nachkriegszeit in den Vereinigten Staaten und anderswo zu bewältigen, beschlossen die Forscher, die ungenutzten Meeresressourcen zu erschließen. Erste Tests des Stanford Research Institute zeigten, dass Chlorella (beim Anbau in warmen, sonnigen, flachen Bedingungen) 20 % der Sonnenenergie in eine Pflanze umwandeln kann, die getrocknet 50 % Protein enthält. Darüber hinaus enthält Chlorella Fett und Vitamine. Die Pflanze Photosynthese Effizienz ermöglicht ihm mehr Protein pro Flächeneinheit als jede Pflanze-one zu erhalten Wissenschaftler vorhergesagt 10.000 Tonnen Protein pro Jahr mit nur 20 Beschäftigten staffing eine 1000 Acre (4-km produziert werden kann 2 ) Chlorella - Farm. Die in Stanford und anderswo durchgeführte Pilotforschung führte zu einer immensen Presse von Journalisten und Zeitungen, führte jedoch nicht zu einer groß angelegten Algenproduktion. Chlorella schien aufgrund der technologischen Fortschritte in der Landwirtschaft zu dieser Zeit und der weit verbreiteten Anerkennung von Experten und Wissenschaftlern, die sie untersuchten, eine praktikable Option zu sein. Algenforscher hatten sogar gehofft, herkömmlichen Lebensmitteln ein neutralisiertes Chlorella- Pulver zuzusetzen , um sie mit Vitaminen und Mineralstoffen anzureichern.

Als die vorläufigen Laborergebnisse veröffentlicht wurden, unterstützte die wissenschaftliche Gemeinschaft zunächst die Möglichkeiten von Chlorella . Science News Letter lobte die optimistischen Ergebnisse in einem Artikel mit dem Titel "Algae to Feed the Starving". John Burlew, der Herausgeber des Buches Algal Culture-from Laboratory to Pilot Plant der Carnegie Institution of Washington , erklärte: "Die Algenkultur kann einen sehr realen Bedarf decken", den Science News Letter in "zukünftige Populationen der Welt" verwandelte vor dem Verhungern durch die Produktion von verbesserten oder gebildeten Algen, die mit dem grünen Abschaum auf Teichen verwandt sind." Das Cover des Magazins zeigte auch Arthur D. Littles Labor in Cambridge, das eine vermeintliche zukünftige Lebensmittelfabrik war. Einige Jahre später veröffentlichte das Magazin einen Artikel mit dem Titel "Tomorrow's Dinner", in dem es hieß: "Nach Ansicht der Wissenschaftler besteht kein Zweifel, dass die Farmen der Zukunft tatsächlich Fabriken sein werden." Science Digest berichtete auch, dass "gemeiner Teichschaum bald die wichtigste landwirtschaftliche Nutzpflanze der Welt werden würde." In den Jahrzehnten seit diesen Behauptungen wurden Algen jedoch nicht in so großem Umfang kultiviert.

Aktueller Status

Da das wachsende Welternährungsproblem der 1940er Jahre durch bessere Ernteeffizienz und andere Fortschritte in der traditionellen Landwirtschaft gelöst wurde, hat Chlorella nicht mehr das öffentliche und wissenschaftliche Interesse erfahren, das es in den 1940er Jahren hatte. Chlorella hat nur einen Nischenmarkt für Unternehmen, die es als Nahrungsergänzungsmittel bewerben.

Produktionsschwierigkeiten

Chlorella-Kultur, L'Eclosarium, Houat .

Die experimentelle Forschung wurde nicht im Feld, sondern in Laboratorien durchgeführt, und Wissenschaftler entdeckten, dass Chlorella viel schwieriger herzustellen sein würde als bisher angenommen. Um praktikabel zu sein, müssten die gezüchteten Algen entweder in künstlichem Licht oder im Schatten platziert werden, um ihre maximale Photosyntheseleistung zu erreichen. Damit die Chlorella so produktiv ist, wie es die Welt erfordert, müsste sie in kohlensäurehaltigem Wasser angebaut werden , was die Produktionskosten in Millionenhöhe erhöht hätte. Ein ausgeklügeltes Verfahren und zusätzliche Kosten waren erforderlich, um die Ernte zu ernten, und damit Chlorella eine lebensfähige Nahrungsquelle sein konnte, mussten ihre Zellwände pulverisiert werden. Die Pflanze konnte ihr Nährstoffpotential nur in stark modifizierten künstlichen Situationen erreichen. Ein weiteres Problem war die Entwicklung ausreichend schmackhafter Lebensmittel aus Chlorella.

Obwohl die Produktion von Chlorella vielversprechend aussah und kreative Technologien erforderte , wurde sie bis heute nicht in dem von einigen vorhergesagten Ausmaß kultiviert. Es wurde nicht in der Größenordnung von Spirulina , Sojabohnenprodukten oder Vollkornprodukten verkauft. Die Kosten sind hoch geblieben und Chlorella wurde größtenteils als Reformkost, für Kosmetika oder als Tierfutter verkauft . Nach einem Jahrzehnt des Experimentierens zeigten Studien, dass Chlorella nach Sonneneinstrahlung nur 2,5% der Sonnenenergie einfing, nicht viel besser als herkömmliche Pflanzen. Auch Chlorella wurde in den 1960er Jahren von Wissenschaftlern als nicht verdaulich für Menschen und andere Tiere in ihrem natürlichen Zustand aufgrund der harten Zellwände, die die Nährstoffe einkapseln, festgestellt, was weitere Probleme für die Verwendung in der amerikanischen Lebensmittelproduktion darstellte.

Einsatz bei der Kohlendioxidreduktion und Sauerstoffproduktion

1965 stellte das russische CELSS- Experiment BIOS-3 fest, dass 8 m 2 exponierter Chlorella für einen einzelnen Menschen Kohlendioxid entfernen und Sauerstoff in der versiegelten Umgebung ersetzen können. Die Algen wurden in Bottichen unter künstlichem Licht gezüchtet.

Nahrungsergänzungsmittel

Chlorella in Tablettenform.

Chlorella wird als Nahrungsergänzungsmittel konsumiert . Hersteller von Chlorella- Produkten behaupten fälschlicherweise, dass es angeblich gesundheitliche Auswirkungen hat, einschließlich der Fähigkeit zur Behandlung von Krebs, für die die American Cancer Society erklärte, dass "verfügbare wissenschaftliche Studien ihre Wirksamkeit zur Vorbeugung oder Behandlung von Krebs oder anderen Krankheiten beim Menschen nicht unterstützen". Die US-amerikanische Food and Drug Administration hat Warnschreiben herausgegeben , um Unternehmen zu ergänzen, die fälschlicherweise die gesundheitlichen Vorteile des Konsums von Chlorella-Produkten beworben haben, wie ein Unternehmen im Oktober 2020.

Gesundheitliche Bedenken

Eine Studie aus dem Jahr 2002 zeigte, dass Chlorella -Zellwände Lipopolysaccharide enthalten , Endotoxine, die in gramnegativen Bakterien vorkommen , das Immunsystem beeinträchtigen und Entzündungen verursachen können . Neuere Studien haben jedoch ergeben, dass sich die Lipopolysaccharide in anderen Organismen als Gram-negativen Bakterien, beispielsweise in Cyanobakterien, erheblich von den Lipopolysacchariden in Gram-negativen Bakterien unterscheiden.

Aquarien

Chlorella kann in Süßwasseraquarien ein lästiger Organismus sein.

Siehe auch

Verweise