Eine vielversprechende Mikroalge für die Produktion von Proteinen mit hohem Nährwert, Galdieria sulfuraria, ist auch durch das Vorhandensein von C-Phycocyanin gekennzeichnet, einem Protein mit einem charakteristischen blauen Pigment. Auch ihr Anbau wird im Rahmen des Forschungsvorhabens untersucht ProZukunft, in Horizont 2020. (1)
Mikroalgen sind eine der wertvollsten Quellen für Proteine und Omega-3-Fettsäuren, Ballaststoffe und Mikronährstoffe pflanzlichen Ursprungs, die zur Deckung des Bedarfs beitragen Ernährungssicherheit e Ernährungssicherheit. Neben der natürlichen Färbung von Lebensmitteln (Lebensmittelfarbe). Zusätzlich zu wesentlichen Ökosystemleistungen wie CO2-Sequestrierung (2) und Bioremediation.
1) Galdieria sulfuraria. Einführung
Galdieria sulfuraria ist eine polyextremophile Mikroalge, die in der Lage ist, unter extremen Säurebedingungen zu überleben (pH bis zu 0,2 und Optimum von 2), Temperatur (bis zu 56-57 °C) und osmotischer Druck (bis zu 400 g/L Zucker und etwa 180 g/L Salz). Es kann auch synthetisieren:
– C-Phycocyanin, ein Phycobiliprotein, das dafür bekannt ist, dem Cyanobakterium Spirulina die azurblaue Farbe zu verleihen (Arthrospira platensis), (eines)
– Vitamin E und Glycerin.
Seine Verwendung als Lebensmittel Wie wir gesehen haben, ist es in der EU noch nicht zugelassen, bis ein EFSA-Gutachten am 28.3.23 erwartet wird. (4) Es wird inzwischen bereits zur Herstellung von Biokraftstoffen und biologischen Sanierungsarbeiten verwendet. (5)
2) Forschung
Forschung su Galdieria sulfuraria Fortschritte, auch in Italien, dank der Belastung von G. sulfuraria ACUF (Algensammlung Universität Friedrich II) 064 zur Verfügung gestellt vom Labor für Algenbiologie der Fakultät für Biologie der Universität Federico II in Neapel unter der Verantwortung von Prof. Antonino Pollio. Wo eine Sammlung von über 800 Mikroorganismen aufbewahrt wird, die für Forschungs- und Industriezwecke untersucht werden. (6)
Die Hauptziele der Forschung beziehen sich auf die Optimierung der Biomasseproduktion und die Extraktion von Nähr- und Funktionsstoffen, wie z. B. den gleichen C-Phycocyaninen, bereits verglichen mit Spirulina, um ihre Produktion in Bezug auf Quantität und Qualität (z. B. Stabilität) zu bewerten.
3) Anbaumethoden
Mixotropismus, also die Kombination von Photosynthese und Nutzung von kohlenstoffbasierten Stoffwechselprodukten (z. B. Zucker), ist die Prüfbedingung von Galdieria sulfuraria Bisher hat es sich als effizienter erwiesen – im Vergleich zur Autotrophie (die stattdessen nur die Ausübung photosynthetischer Aktivität zulässt) – die Produktion von Biomasse und bioaktiven Komponenten zu optimieren.
Anbau sie wurde unter Verwendung eines Chemostaten durchgeführt, um die Produktion über die Zeit konstant zu halten, nachdem die Hauptbetriebsparameter (z. B. zuzuführendes und zu entfernendes Substrat, Licht, Temperatur, Gas) eingestellt wurden. Das System war auch bei hohen Biomassekonzentrationen (> 4 g/l) wirksam, ohne dass es bei einer Konzentration von 8 g/l einer Photoinhibition (gegenüber der es im Allgemeinen empfindlich ist) ausgesetzt war.
Die Renditen der Umwandlung zwischen Kohlenstoffquellen und Biomasse waren sehr zufriedenstellend, mit Werten bis zu 89 %, also nur 11 % Verlust in Form von CO2. Dank Mixotrophie ist es möglich, O2 und CO2 auszugleichen. Biomasse ohne Belüftung zu produzieren, um Erträge und Erträge zu steigern sowie die Produktionskosten zu senken.
3.1) Verfügbarkeit von essentiellen Aminosäuren
Die Aminosäuren anwesend in Galdieria sulfuraria die beiden anbaumethoden wurden verglichen, ohne wesentliche mengenmäßige unterschiede festzustellen. Glutamat, Aspartat und Leucin sind die am häufigsten vorkommenden Aminosäuren, Tryptophan, Cystein und Histidin die limitierenden. Und das Vorhandensein von Taurin, das für tierisches Gewebe charakteristisch ist, ist eigenartig.
Die Proteinkonzentration ist sehr hoch und bewegt sich zwischen 63-65 %. Mit einem potenziellen Problem, das weiterer Forschung in Bezug auf die potenziellen Grenzen der Bioverfügbarkeit dieser Proteine im Zusammenhang mit der Starrheit der Zellwand, wie sie im Fall von Pilzen auftreten kann, bedarf. (7)
Das Profil der essentiellen Aminosäuren di Galdieria sulfuraria verglichen wurde Spirulina e Chlorella – zwei der wichtigsten in ProFuture untersuchten Mikroalgen – und Soja, die wichtigste Proteinquelle pflanzlichen Ursprungs. G. sulfuraria zeigte das beste Aminosäureprofil, das in der Lage ist, den von der FAO berechneten Bedarf zu decken, gefolgt von Soja und den beiden Mikroalgen.
3.2) Produktion von C-Phycocyanin
Die mixotrophe Produktion di Galdieria sulfuraria ermöglichte eine der höchsten Ausbeuten an C-Phycocyanin (10 % w/w), obwohl der Unterschied zur autotrophen Produktion nicht signifikant war. Stattdessen ist der Ertrag unter heterotrophen Bedingungen (durch die alleinige Verwendung von Kohlenstoffquellen) viel geringer (< 3 % w/w).
Der Auszug di Galdieria sulfuraria es widersteht einem pH-Wert von 3 und einer Temperatur von 55 °C. Spirulina, das auch C-Phycocyanin enthält, verliert viel von seiner chromatischen Intensität bei höheren pH-Bedingungen sowie bereits bei 45 °C. Galdieria sulfuraria es kann daher bei der Formulierung von sauren Lebensmitteln (z. B. Fruchtsäften, Marmeladen) und anderen Lebensmitteln, die diese enthalten, sowie bei solchen, die einer Wärmebehandlung (z. B. Pasteurisierung) unterzogen werden, verwendet werden.
4) neuartiges Essen, Lebensmittelfarbe, Lebensmittelzusatz?
Die Auszüge aus Nahrungsquellen gewonnen können in der EU als qualifiziert werden färbende Lebensmittel, d. h. als Lebensmittelzutaten, wenn eine Reihe von Bedingungen erfüllt sind. Im Wesentlichen, wenn der Primärextrakt ähnliche Eigenschaften (im Gleichgewicht zwischen Pigmenten, Nahrungs- oder Geschmacksbestandteilen) wie das Rohmaterial beibehält. Im anderen Fall der selektiven Extraktion mit hoher Pigmentkonzentration gelten die Extrakte stattdessen als Lebensmittelzusatzstoffe und unterliegen in der EU einem besonderen Zulassungsverfahren. (8)
G. sulfuraria es muss zuerst als autorisiert werden neuartiges Essen, für seine Verwendung (auch in Form von Extrakten) als Lebensmittelzutat gemäß reg. EU 2015/2283. Spirulina (Arthrospira platensis), stattdessen als "nicht neuartig', kann in der EU bereits ohne besondere Einschränkungen verwendet werden. Und sein wässriger Extrakt mit Phycocyanobiliproteinen wurde auch in Frankreich als traditionelle Lebensmittelzutat zugelassen (9,10).
5) Vorläufige Schlussfolgerungen
Die umfangreiche Ausstattung von Eiweiß veg, essentielle Aminosäuren (darunter Taurin) und der charakteristische blaue Farbstoff weisen darauf hin Galdieria sulfuraria als vielversprechende Mikroalge für den Einsatz im Lebensmittelbereich.
Es wartet vertrauensvoll Ihre Berechtigung als neuartiges Essen in der EU, dieses Potenzial voll auszuschöpfen, auch im Hinblick auf seinen Einsatz in innovativen Lebensmittelprodukten Physiogastronomie, in der Kombination von Gesundheit und Geschmack. (11)
Dario Dongo und Andrea Adelmo Della Penna
Hinweis
(1) Dario Dongo. ProFuture, Mikroalgen zur Ernährung des Planeten. Das EU-Forschungsprojekt. GESCHENK (Großer italienischer Lebensmittelhandel). 18.6.19
(2) Prasad, R.; Gupta, SK; Shabnam, N.; Oliveira, CYB; Nema, AK; Ansari, FA; Bux, F. (2021). Rolle von Mikroalgen bei der globalen CO2-Sequestrierung: Physiologischer Mechanismus, jüngste Entwicklung, Herausforderungen und Zukunftsaussichten. Nachhaltigkeit 2021, 13, 13061. https://doi.org/10.3390/su132313061
(3) Missbrauch et al. (2022). Mixotrophe Kultivierung von Galdieria sulfuraria zur C-Phycocyanin- und Proteinproduktion. Algenforschung 61: 102603, https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102603
(4) Dario Dongo, Giulia Torre. Mikroalgen für Lebensmittel und Regulierung von Novel Foods, Stand der Technik in der EU. GESCHENK (Großer italienischer Lebensmittelhandel). 29.1.22
(5) Perez Saura et al. (2022). Zellanpassung der extremophilen roten Mikroalge Galdieria sulfuraria an die Verfügbarkeit von Kohlenstoffquellen. Vorderseite. Pflanzenwissenschaft. 15: 978246, https://doi.org/10.3389/fpls.2022.978246
(6) v. http://www.dipartimentodibiologia.unina.it/laboratoriobiologiaalghe/
(7) Dario Dongo, Andrea Adelmo Della Penna. Pflanzliche Alternativen zu Fleisch, die ernährungsphysiologischen Herausforderungen. GESCHENK (Großer italienischer Lebensmittelhandel). 19.12.22
(8) Dario Dongo, Andrea Adelmo Della Penna. Färbende Lebensmittel und ihre Extrakte. Inhaltsstoffe oder Zusatzstoffe? GESCHENK (Großer italienischer Lebensmittelhandel). 24.12.22
(9) Conseil Superieur D'Hygiene Publique de France. Von der Arbeitsgruppe „Aliments non traditionnels“ genehmigter Bericht. 30.9.86
(10) Die Verwendung des wässrigen Extrakts von Spirulina ist in Frankreich zugelassen, wird jedoch nicht in der veröffentlicht Novel-Food-Katalog. Um herauszufinden, ob seine Verwendung auch im Rest von Europa erlaubt ist, ist es daher notwendig, einen Antrag auf Konsultation an die Europäische Kommission zu richten, gemäß den in der Verordnung festgelegten Verfahren. EU 2018/456
(11) Dario Dongo, Andrea Adelmo Della Penna. Algen und Mikroalgen für Lebensmittel in Europa, das ABC. GESCHENK (Großer italienischer Lebensmittelhandel). 14.11.22
Dario Dongo, Rechtsanwalt und Journalist, PhD in internationalem Lebensmittelrecht, Gründer von WIISE (FARE – GIFT – Food Times) und Égalité.
Er hat einen Abschluss in Lebensmitteltechnologien und Biotechnologien, ist diplomierter Lebensmitteltechnologe und verfolgt den Bereich Forschung und Entwicklung. Insbesondere im Hinblick auf europäische Forschungsprojekte (in Horizon 2020, PRIMA), an denen die FARE-Abteilung von WIISE Srl, einem Benefizunternehmen, teilnimmt.
