Mikroalgen als Lösung für eine nachhaltige Zukunft?

Die Lösung für gesündere Ernährung und gesündere Haut liegt näher als je zuvor. Ein EU-finanziertes Projekt entwickelte mittels neuester Technologien Inhaltsstoffe auf Basis von Mikroalgen für Lebensmittel und Kosmetikprodukte.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

© Celio Yano, Shutterstock

Mikroalgen sind Mikroorganismen, die sich industriell verwerten lassen, um Proteine, Polysaccharide und andere bioaktive Substanzen wie Omega-Fettsäuren zu liefern. Da die großtechnische Produktion bislang aber noch teuer und die Verarbeitung schwierig ist, finden Mikroalgen nur begrenzt Verwendung. Seit zehn Jahren steigt nun die Produktion von Mikroalgen in Europa, zudem gingen mit EU-Fördergeldern finanzierte Demonstrationsanlagen in Betrieb.

Mikroalgenproduktion im industriellen Maßstab

Das EU-finanzierte Projekt MAGNIFICENT baute auf Fortschritten bei Entwicklung, Tests und Produktion von Mikroalgen auf, um die Palette an Inhaltsstoffen auf Algenbasis für die Lebensmittel-, Fischfutter- und Kosmetikindustrie zu erweitern. „Unser Hauptziel war die Entwicklung einer nachhaltigen, wirtschaftlich tragfähigen Bioraffineriekette, um aus Mikroalgenbiomasse neue Produkte zu generieren“, erklärt Projektkoordinatorin Maria Barbosa.

Im Projekt kombinierten zehn KMU, zwei Großunternehmen und drei Forschungs- und Entwicklungsinstitute ihr Fachwissen und führten eine Wirtschafts-, Markt- und Technologiebewertung durch. Voraussetzung hierfür war die Analyse verschiedenster Technologien und deren Integration in eine Wertschöpfungskette. Ein weiterer Fokus lag darauf, Sicherheits- und Qualitätskriterien für die neuen Produkte mit den EU-Vorgaben für Lebensmittel, Fischfutter und Kosmetika in Einklang zu bringen.

Durch Optimierung von Kultivierungsmethoden für Mikroalgen gelang den Partnern eine Produktivitätssteigerung und Senkung des Energie- und Wasserverbrauchs um 30 %. Eine der drei Mikroalgenarten, die im Mittelpunkt der Forschungsarbeit standen, wurde erstmals in röhrenförmigen Photobioreaktoren im industriellen Maßstab gezüchtet. Zudem gelang es, die Gewinnung mehrerer Mikroalgenextrakte durch Optimierung verschiedenster Prozessabläufe deutlich effizienter zu machen.

Neue Produkte aus Mikroalgen

Durch Identifizierung mehrerer Algenextrakte und deren funktionelle Charakterisierung konnte MAGNIFICENT neue Inhaltsstoffe entwickeln, die dann im Pilotmaßstab in Lebensmitteln, Fischfutter und Kosmetikprodukten getestet wurden. So wurde etwa ein Extrakt mit hohem Oleoresingehalt produziert, einem natürlichen Antioxidans zur Konservierung von Butter, Wurst und Fischfutter. Ein ähnliches Extrakt lieferte die Basis für den Prototypen eines Anti-Aging-Pflegeprodukts.

Weiterhin demonstrierten Versuche an Zuchtfischen die immunstimulierende und möglicherweise auch cholesterinsenkende Wirkung eines wasserlöslichen β-Glucan-Extrakts, mit dem funktionelle Getränke angereichert werden könnten. Schließlich identifizierten die Forschenden Peptid-/Lipidextrakte mit starker antimikrobieller Wirkung gegen bakterielle Keime in der Mundhöhle, was bei Zahnpflege-, Süßwaren- und Tierfutterprodukten zum Einsatz kommen könnte.

Zukunftspläne für MAGNIFICENT

Auf Basis der im Pilotmaßstab validierten Daten konnte für jeden Mikroalgenstamm ein integrierter Bioraffinerieprozess entwickelt werden. „Die Tests der funktionalen Prototypen waren hervorragend. Um aber die insbesondere für Lebensmittel und Nutraceuticals geltenden Qualitäts-, Preis- und Marktvorgaben zu erfüllen, sind weitere Anpassungen nötig“, betont Barbosa.

Um Nachhaltigkeit zu gewährleisten und die Ökobilanz der Bioraffineriekette zu verbessern, muss etwa der Energieverbrauch bei der Mikroalgenkultivierung gesenkt werden. Weiterhin müssen Produktionsanlagen vergrößert und Produktionskapazitäten erhöht werden, damit der Prozess rentabel und umweltfreundlich wird.

Mit der Entwicklung von Produkten aus Mikroalgen förderte MAGNIFICENT insgesamt die nachhaltige Nutzung natürlicher Rohstoffe und trägt vor allem dem zunehmenden Interesse an gesünderen Lebensmitteln, natürlichen Hautpflegeprodukten und besserem Tierschutz bei Zuchtfischen Rechnung.

Finanziert wurde das Projekt über das Gemeinsame Unternehmen für biobasierte Industriezweige, eine öffentlich-private Partnerschaft zwischen der EU und der Industrie.

Schlüsselbegriffe

MAGNIFICENT, Mikroalgen, Lebensmittel, Kosmetika, Fischfutter, Bioraffinerie, Zuchtfisch, Oleoresin, Hautpflege

Projektinformationen

MAGNIFICENT

ID Finanzhilfevereinbarung: 745754

DOI 10.3030/745754

Abgeschlossenes Projekt

EK-Unterschriftsdatum 4 Mai 2017

Startdatum 1 Juni 2017

Enddatum 30 November 2021

Finanziert unter

• SOCIETAL CHALLENGES - Food security, sustainable agriculture and forestry, marine, maritime and inland water research, and the bioeconomy
• Bio-based Industries Joint Technology Initiative (BBI-JTI)

Gesamtkosten € 5 685 015,41

EU-Beitrag € 5 330 259,16

Koordiniert durch

WAGENINGEN UNIVERSITY
Netherlands