Czy mikroalgi to szansa na zrównoważoną przyszłość?
Mikroalgi to cenne dla przemysłu mikroorganizmy, które mogą służyć za źródło białka, polisacharydów oraz innych związków bioaktywnych, w tym kwasów tłuszczowych omega. Niestety, problemy z produkcją mikroalg na dużą skalę, w tym koszt i możliwości produkcyjne, ograniczają ich powszechne wykorzystanie. Mimo to w ostatniej dekadzie produkcja mikroalg w Europie wzrosła, między innymi dzięki dofinansowaniu z Unii Europejskiej przeznaczonemu na budowę zakładów demonstracyjnych.
Usprawnienie produkcji mikroalg na skalę przemysłową
Twórcy finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MAGNIFICENT wykorzystali coraz intensywniejsze postępy w zakresie opracowywania, testowania i produkcji mikroalg, aby poszerzyć gamę składników na bazie mikroalg dodawanych do żywności, paszy dla akwakultury oraz kosmetyków. „Naszym głównym celem było ustanowienie zrównoważonego i opłacalnego łańcucha biorafineryjnego na potrzeby przekształcania biomasy z mikroalg w nowe produkty”, wyjaśnia koordynatorka projektu, Maria Barbosa. W projekcie udział wzięło 10 MŚP, 2 duże firmy oraz 3 instytuty badawczo-rozwojowe, których wiedza fachowa uzupełniała się nawzajem. Dzięki temu podmioty te był w stanie przeprowadzić ocenę gospodarczą, rynkową i technologiczną proponowanych rozwiązań. Przeanalizowano różne technologie i włączono je do produkcyjnego łańcucha wartości. Poświęcono też wiele uwagi, aby zagwarantować, że poziom bezpieczeństwa i jakości nowych produktów są zgodne z unijnymi przepisami dotyczącymi żywności, paszy dla akwakultury oraz kosmetyków. Partnerzy projektu wspólne ulepszyli protokoły hodowli mikroalg, by zwiększyć produktywność, jednocześnie ograniczając o 30 % zużycie energii i wody. Ich prace koncentrowały się na trzech różnych gatunkach mikroalg; jeden z tych gatunków hodowano po raz pierwszy na skalę przemysłową w rurowych fotobioreaktorach. W ramach projektu wdrożono różne techniki usprawniające cały proces, które znacząco poprawiły wydajność w zakresie pozyskiwania kilku ekstraktów z mikroalg.
Nowatorskie produkty na bazie mikroalg
W ramach projektu MAGNIFICENT zidentyfikowano i opisano funkcje kilku ekstraktów z alg, dzięki którym opracowano nowe składniki. Składniki te przetestowano następnie pilotażowo w żywności, paszy dla akwakultury oraz produktach kosmetycznych. Doskonałym przykładem jest tu ekstrakt bogaty w naturalne oleożywice o właściwościach antyoksydacyjnych, wykorzystywany do wydłużania okresu przydatności masła, kiełbas wieprzowych oraz paszy dla akwakultury. Podobny ekstrakt z powodzeniem zastosowano w prototypie serum przeciw starzeniu się. Dodatkowo rozpuszczalny w wodzie ekstrakt β-glukan wykazał efekt immunostymulacyjny u ryb hodowlanych, a także potencjał ograniczenia poziomów cholesterolu, co można by wykorzystać w napojach funkcyjnych. Dodatkowo badacze zidentyfikowali ekstrakty peptydowo/lipidowe o silnym działaniu przeciwdrobnoustrojowym skierowanym przeciwko patogenom występującym w jamie ustnej. Substancję tę można by wykorzystać w sektorze higieny jamy ustnej, słodyczy oraz karm dla zwierząt.
Kolejne etapy działań w ramach projektu MAGNIFICENT
Walidacja danych z pilotażowych inicjatyw zaowocowała opracowaniem zintegrowanego szlaku biorafineryjnego dla każdego szczepu mikroalg. „Wyniki uzyskane na podstawie funkcjonalnych prototypów były bardzo obiecujące, jednak potrzebne są dalsze wysiłki, by możliwe było osiągnięcie standardów jakości wymaganych przez rynek, a także dostosowanie się do cen i wymogów legislacyjnych, szczególnie w sektorze żywnościowych nutraceutyków”, podkreśla Barbosa. Ocena cyklu życia łańcucha biorafinerii mikroalg wykazała, że dla zwiększenia zrównoważonego charakteru działań konieczne jest dalsze zmniejszenie zużycia energii na etapie hodowli. Niezbędne jest też zwiększenie skali zaplecza produkcyjnego oraz wzrost produkcji, by można było poprawić wydajność gospodarczą i środowiskową. Ogólnie rzecz biorąc w ramach projektu MAGNIFICENT promowano wytwarzanie produktów na bazie mikroalg z naturalnych surowców pozyskiwanych w zrównoważony sposób. Co ważne, uwzględniono też interesy konsumentów związane ze zdrowszą żywnością, naturalnością kosmetyków do pielęgnacji skóry oraz poprawą warunków życia ryb hodowlanych. Projekt otrzymał finansowanie w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Bioprzemysłu, które jest formą partnerstwa publiczno-prywatnego między UE a sektorem przemysłowym.
Słowa kluczowe
MAGNIFICENT, mikroalgi, żywność, kosmetyki, pasza dla akwakultury, biorafineria, ryby hodowlane, oleożywica, pielęgnacja skóry
