Przyspieszona komercjalizacja produktów z alg o potencjalnych zastosowaniach w przemyśle farmaceutycznym i żywieniowym
Istnieje stale rozwijający się rynek kwasów tłuszczowych omega-3, które są wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi (PUFA). Najbardziej poszukiwane są kwasy DHA i EPA, które są obecne w dużych ilościach oleju rybnego. Jednak pozyskiwanie kwasów PUFA z ryby nie jest zrównoważone, a stężenie kwasów DHA i EPA w oleju rybnym różni się znacznie w zależności od lokalizacji, pory roku i dostępności fitoplanktonu. Ponadto dostępne ilości są niewystarczające z powodu przeławiania i zagrożeń dla środowiska, przez co rosnące zapotrzebowanie na kwasy PUFA nie może zostać zaspokojone poprzez wykorzystanie oleju rybnego bez ryzyka wyrządzenia poważnych szkód, a nawet unicestwienia populacji organizmów morskich. Mikroalgi mogą wypełnić tę lukę i pomóc w ratowaniu populacji ryb, a co za tym idzie – środowiska morskiego. W rezultacie zostały uznane za potencjalne źródło kwasu EPA i/lub DHA. Co niezwykłe, mikroalgi są jedyną formą życia, która może łatwo wytwarzać kwasy PUFA poprzez bezpośrednie wykorzystanie energii słonecznej. W ramach finansowanego ze środków UE projektu PUFACHAIN(odnośnik otworzy się w nowym oknie) „opracowano zrównoważoną alternatywę opartą na mikroalgach”, mówi koordynator projektu, prof. dr Thomas Friedl. „Jesteśmy przekonani, że korzyści zdrowotne kwasów PUFA dla konsumentów są warte wysiłku włożonego w produkcję kwasów PUFA na bazie alg”. Ponieważ kwasy PUFA są cennymi składnikami do zastosowań farmaceutycznych i spożywczych, „można je wykorzystać do ekonomicznej produkcji mikroalg na skalę przemysłową”, dodaje. Łańcuch wartości na potrzeby rozwoju przemysłowego produktów z alg Partnerzy projektu ustanowili łańcuch wartości od mikroalg do kwasów PUFA. Wykorzystując mikroalgi, opracowali kompletną mapę procedur: od produkcji surowca i zbioru po ekstrakcję i oczyszczanie oleju. Ogólnie celem było dalsze rozwijanie zrównoważonego źródła oczyszczonych kwasów DHA i EPA jako składników wysokowartościowych produktów do zastosowań w przemyśle żywieniowym i farmaceutycznym. Aby stworzyć zintegrowany łańcuch wartości, naukowcy rozpoczęli od zbadania i wyboru odpowiednich szczepów alg. Następnie scharakteryzowali zidentyfikowane szczepy. Zastosowali płaskie panele i cylindryczne fotobioreaktory do opracowania najbardziej odpowiednich strategii uprawy zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i na skalę przemysłową. Przeprowadzili też ocenę łańcucha wartości w zakresie zrównoważonego rozwoju środowiskowego i społeczno-ekonomicznego w celu ustalenia, które produkty mogłyby potencjalnie trafić na rynek. Ocena pomogła zidentyfikować i zoptymalizować czynniki wpływające na środowisko, koszty, zapotrzebowanie na energię i wymagania materiałowe niektórych procesów uprawy i ekstrakcji alg. Zwiększanie skali procesu ekstrakcji kwasów PUFA Członkowie zespołu znaleźli zrównoważony i łatwy sposób pozyskiwania cennych kwasów tłuszczowych z biomasy alg przy minimalnym zużyciu energii. Zbadali skuteczność różnych metod przygotowywania biomasy w celu rozkładu struktur komórek alg i udostępnienia uwolnionego oleju rozpuszczalnikowi ekstrakcyjnemu. Oceniono dwa procesy ekstrakcji na potrzeby wytwarzania wysokiej jakości olejów po niższych kosztach. Pierwsza ekstrakcja płynu w stanie nadkrytycznym służy do wytwarzania specjalistycznych substancji chemicznych dla przemysłu kosmetycznego i żywieniowego. Wymaga zastosowania CO2 do zbierania kwasów tłuszczowych, ale przed ekstrakcją konieczne jest wysuszenie biomasy. Druga metoda wykorzystuje propan do ekstrakcji kwasów tłuszczowych z biomasy mokrych alg. Poprzez zastosowanie etapów oczyszczania zespół otrzymał zatężone kwasy tłuszczowe z surowego oleju z alg o wysokim stopniu czystości. Do chwili obecnej opracowano cztery produkty przeznaczone na rynek karmy dla zwierząt domowych oraz dla przemysłu nutraceutycznego i kosmeceutycznego. Trwają prace nad kolejnymi czterema. „Po raz pierwszy przemysł farmaceutyczny i spożywczy będzie miał nowe źródło surowca z mikroalg na potrzeby wytwarzania wysokowartościowych produktów”, podsumowuje prof. dr Friedl.
