Mikroalgen und pflanzenähnliche Mikroorganismen könnten dazu beitragen, die wachsende Weltbevölkerung nachhaltiger zu ernähren und die Ernährungslage zu verbessern. Das zeigt eine kürzlich publizierte wissenschaftliche Studie.

Was steckt hinter den Wasserbewohnern? Wie gesund sind sie? Und gibt es möglicherweise Risiken?

Back to the Roots

Mikroalgen sind winzige Pflanzen, die Photosynthese betreiben und im Wasser leben. Sie wachsen also durch den Verbrauch von Kohlendioxid und Wasser und geben dabei Sauerstoff und organische Stoffe ab. Algen sind sehr vielfältig, auch in ihrer Größe: Der Riesentang beispielsweise erreicht als größte Braunalge bis zu 45 m Größe. Medakamo hakoo ist mit einem Mikrometer die bisher kleinste bekannte Süßwasseralgenart.

Algen sind eukaryotische (mit Zellkern) Organismen. Häufig zählt man zu ihnen auch die Blaualgen (Cyanobakterien) - sie sind jedoch Prokaryoten und werden häufig mit Algen verwechselt. Die Forschung konzentriert sich u.a. auf die Kultivierung von Mikroalgen (grüne, rote und braune), Kieselalgen sowie Blaualgen. Die marinen Mikroalgen (Phytoplankton) produzieren die Hälfte des weltweiten Sauerstoffs.

Algen waren die ersten photosynthetischen Organismen unserer Erde. In Millionen von Jahren haben sie sich an unterschiedlichste Umgebungen angepasst – auch bei extremen Temperaturen oder UV-Bedingungen, hohem Salzgehalt oder nährstoffarme Räume. Algen sind robuste und effiziente Organismen. Genau das macht sie zu einer interessanten Quelle für Nahrungsmittel.

Bereits in alten Kulturen wurden die Organismen als traditionelle Nahrung geschätzt – vor allem Japan, Korea oder China, aber auch in Island und Irland. In Europa verloren sie ihre Bedeutung im 18. Jahrhundert. Sie bahnen sich aber ihren Weg zurück in die Gegenwart – z.B. als Zutat in trendigen Smoothies. Häufig trifft man im Alltag unter anderem auf die essbaren Algen Nori (Sushi), Wakame (Miso), Kombu (sehr jodhaltig) und Ulva (Grünalge, Meersalat).

Algen - nährstoffreich und kalorienarm

Etwa 100 Algenarten werden derzeit als Nahrung genutzt. Großblättrige Algen und Seetang sind in Asien beliebt. Spirulina und Chlorella werden in einigen Lebensmitteln oder als Nahrungsergänzung eingesetzt und als Superfood vermarktet. Das verwundert nicht, denn die Nährstoffzusammensetzung der kalorienarmen Mikroorganismen kann sich sehen lassen.

Algen enthalten u.a. essenzielle Aminosäuren, reichlich Protein, essenzielle Fettsäuren (Omega-3), Ballaststoffe sowie reichlich Vitamine und Mineralstoffe - darunter Beta-Carotin, Vitamin B1, Vitamin B12, Folsäure, Eisen, Selen, Zink, Jod, Kalzium und Magnesium. Man findet sie bereits als Lebensmittelzusatzstoff in diversen Getreide-, Milch- und Fleischprodukten, aber auch als eigenständige Nahrungsmittel.

Die enthaltenen essenziellen Omega-3-Fettsäuren (EPA, DHA) können u.a. Herz-Kreislauf-Problemen entgegenwirken und Entzündungen hemmen. Carotinoide werden im Organismus in Vitamin A umgewandelt und sind nützliche Radikalfänger. Ihre antioxidative Eigenschaften wirken sich ebenso positiv auf das Herz-Kreislauf-System aus.

Studien haben gezeigt, dass das Carotinoid Lutein in Nahrungsergänzungsmitteln die Entwicklung von altersbedingter Makuladegeneration sowie Katarakte verhindern kann. Hier könnten Algen als künftige Quellen ins Spiel kommen.

Süßwasseralge Chlorella vulgaris - potenzielles Superfood

Chlorella vulgaris gedeiht hervorragend in Süßwasser und wird als potenzielles globales Superfood gehandelt. Sie erfreut sich z.B. als Zusatz zu Smoothies und wird als Nahrungsergänzungsmittel vertrieben. Die Nahrungsergänzung soll bei Menschen gesundheitsförderliche Wirkungen erzeugen - darunter antioxidative, antidiabetische sowie blutdrucksenkende.

In Lebensmitteln kann die Alge Geschmack, Textur und Aussehen verbessern. Hier wird noch an Produktionsmethoden gefeilt, um eine vielfältigere Verwendung der Mikroalge in der Lebensmittelindustrie zu erreichen.

Salzwasseralgen Blaualge und Spirulina

Blaualge

Die im Salzwasser wachsenden Cyanobakterien, sogenannte Blaulagen, besitzen viele Eigenschaften von eukaryoten Algen. Diese machen sie für die nachhaltige Produktion interessant. Cyanobakterienstämme können z.B. Stickstoff binden - ein großer Vorteil, da Stickstoffdünger hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen stammt.

Der Anbau von Blaualgen kann in großem Maßstab unter extremen Bedingungen wie hohem Salzgehalt oder hohem pH-Wert erfolgen – hier ist z.B. das Kontaminationsrisiko niedriger.

Spirulina

Die Salzwasseralge Spirulina ist ein gut erforschtes Cyanobakterium. Es wird für medizinische Zwecke genutzt, aber auch in der Lebensmittelindustrie. In der Medizin wird Spirulina als mögliche Ergänzung gesehen, z.B. für Stoffwechsel, Nervensystem, in der Onkologie, Augenheilkunde oder Nephrologie. Spirulina kann die Stammzellmobilität verbessern und die Immunantwort steigern. Das könnte ein Ansatz für onkologische oder infektiöse Krankheiten sein.

Auch der Einsatz im Weltraum ist denkbar, z.B. als nährstoffeiche Nahrungsergänzung für Astronauten sowie als nachhaltige Nahrungsquelle für Langzeitmissionen. Hier wurden bereits erfolgreiche Experimente durchgeführt und es wird weiter geforscht.

Essbare Algen haben auch eine Kehrseite

Jod

Essbare Algen enthalten häufig reichlich Jod. Das kann negative gesundheitliche Folgen haben.

• Meeresalgen reichern größere Mengen an Jod an.
• Je nach Art und den natürlichen Gegebenheiten (Erntezeit, Gewässer, Sonne etc.) schwanken die Werte enorm - bis hin zu über 1.000.000 Mikrogramm Jod pro 100 Gramm Trockenmasse.

Die Empfehlung zur Jodzufuhr (Schätzwert) der Deutschen Gesellschaft für Ernährung liegt für Erwachsene bei 200 Mikrogramm täglich. Die maximale sichere tägliche Jodzufuhr wird mit 500 Mikrogramm angegeben. Mit dem Verzehr von Algen kann diese Menge rasch überschritten werden. Die Aufnahme von zu viel Jod kann sich direkt auf die Schilddrüsenfunktion auswirken. Deshalb sollte die Jodaufnahme im Auge behalten werden.

Achtung: Bislang bestehen für die Lebensmittelhersteller noch keine verpflichtenden Angaben zum Jodgehalt und zur maximalen Verzehrmenge bezüglich ihrer Produkte. Viele auf dem Markt befindlichen Produkte weisen oft zu wenig Informationen zu Verzehr, Jodgehalt, Algenart,  Herkunft und Algenanteil auf (z.B. Algensnacks, Nori-Blätter).

Belastung mit Schwermetallen

Algen können mit Schwermetallen belastet sein – darunter Arsen, Aluminium, Blei und Cadmium. Bei Lebensmittelprüfungen wurden hohe Werte in getrockneten Meeresalgen entdeckt. Deshalb sollten Algenprodukte nur bei vertrauenswürdigen Quellen gekauft werden.

Bei bestimmten Produktionstechniken und Algenarten sind noch weitere bedenkliche Inhaltsstoffe möglich, z.B. die krebserregenden polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe.

Wechselwirkungen mit Medikamenten

Zudem kann es zu Wechselwirkungen mit Medikamenten kommen. Vor der Einnahme von Algenpräparaten (Spirulina, Chlorella, AFA-Cyanobakterien) wird empfohlen, Experten zu Rate zu ziehen.

• Beispielsweise können Algen die Blutgerinnung beeinflussen und die Wirkung entsprechender Medikamenten verändern.
• Gleiches gilt bei der Einnahme von Immunsuppressiva sowie antidiabetischen Arzneien wegen Beeinflussung des Blutzuckerspiegels.
• Auch allergische Reaktionen sind möglich, bei denen es u.a. zu Hautausschlägen kommt.

Bestimmte Algenarten, darunter die AFA-Blaualge, können gifitge Microcystine enthalten, die u.a. Nervensystem und Leber schädigen sowie als krebserregend eingestuft werden. Hier sind eine passende Dosierung und die Qualität besonders wichtig.

Vitamin B12 in Algen überwiegend nicht nutzbar

Die Werbeversprechen, dass die AFA-Alge eine gute Vitamin-B12-Quelle darstellt, wird durch Expert*innen zurückgewiesen: Das von dem Cyanobakterium hergestellte Vitamin B12 stellt demnach überwiegend eine nicht nutzbare Form (Pseudovitamin) dar. Ähnliches gilt für Chlorella & Co. Veganer*innen sollten also auf Alternativen zurückgreifen, wie angereicherte Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel.

Sind Algen die globale Lösung?

Studien zeigen: Die Erhöhung des weltweiten Algenanbaus könnte einen großen Beitrag zur Bewältigung der Ernährungssicherheit, zur biologischen Vielfalt und zum Klimawandels leisten.

• Algen könnten künftig gegen Nahrungsmittelknappheit beitragen: als potenzielle Quelle gegen Mangelernährung und durch nachhaltigen Anbau in der Lebensmittelindustrie.
• Sie eignen sich für die Entwicklung von Lebensmitteln oder den Ersatz bestehender (z.B. tierischer) Produkte.
• Algen weisen eine hohe Biomasseproduktivität, gute sensorische Eigenschaften sowie Stressresistenz auf.
• Algen eignen sich zur Massenproduktion.

Sie sind nahezu vollständig verwertbar und benötigen weniger Fläche als konventionelle Nutzpflanzen. Sie produzieren wertvollen Sauerstoff und können große Mengen von Kohlendioxid binden.

Aber:

Mit dem Anbau und der Nutzung von Algen sind ökologische Herausforderungen verknüpft. Aktuelle Technologien bei der Selektion, Züchtung und Gentechnik arbeiten daran, die Nährstoff- und Biomasseproduktion von Algen zu erhöhen.

Ob die Klimabilanz des Algenanbaus günstig ist, ist u.a. von der Effizienz und Nachhaltigkeit der jeweiligen Methode abhängig. Denn auch hier können Wasserverunreinigungen auftreten und Ökosysteme belastet werden. Noch wird daran getüftelt, entsprechende Kultivierungsmöglichkeiten zu schaffen.

Bislang empfiehlt es sich, auf Bio-Algen zurückzugreifen, da hier spezielle Vorgaben für nachhaltigen Anbau und Ernte bereits in der EU-Öko-Verordnung verankert sind.