Hozzászoktunk, hogy az élelmiszereink jól ismert növényekből és állatokból készülnek. Sőt sok mindent nyersen fogyasztunk. A mikroorganizmusok ezekhez képest meglehetősen gyanúsnak tűnnek, és nem csak azért, mert szabad szemmel láthatatlanok. E parányokat hajlamosak vagyunk különféle kórokhoz kötni. Még a bélbaktériumaink is valamilyen módon a betegségekhez kapcsolódnak, hiszen csak akkor kell foglalkozni velük, ha megbomlott az egyensúlyuk. Abba pedig ritkábban gondolunk bele, hogy baktériumok nélkül nem volnának tejtermékek, alkoholos italok, érlelt húskészítmények vagy savanyúságok. Azaz most is nagy mennyiségű mikroorganizmust fogyasztunk, de nem úgy gondolunk rájuk, mint amik fontosak volnának az étrendünkben.
A kérdés azonban mégiscsak az, hogy miből tudunk megfelelő mennyiségű szerves táplálékot előállítani. A megfelelő pedig igen-igen sokat jelent. Krumpliból például 314 millió tonnát, rizsből 685 millió tonnát, búzából 690 millió tonnát, kukoricából pedig 823 millió tonnát vagy még ennél is többet termel a világ. Ha komolyan számolni kell a mikrobiális mezőgazdasággal a jövőben, akkor az azért lesz, mert felzárkózik a főtermények mellé, amelyek közül a 10-ik helyezett főzőbanánból is 34 millió tonna terem. Kaphat-e helyet valaha is több tízmillió tonna mikroorganizmus az étrendünkben? A válasz, hogy jó esély van rá, de még igen messze vagyunk tőle. Ráadásul egyelőre nem a baktériumok, hanem a mikroalgák vihetnek bennünket ebbe az irányba.
A mikroalgák egyesével láthatatlanok az emberi szem számára, de bizonyos körülmények között mégis képesek elérni olyan sűrűséget, hogy az űrből láthatóvá válnak hatalmas vízben lebegő felhőik. Nem csoda, hogy komoly hatást gyakorolnak a földi ökoszisztémára. Ezek a mikroszkopikus lények adják a világ primer oxigéntermelésének legalább a felét, és képesek fenntartani a tengeri táplálékláncot. A bennük rejlő potenciálnak azonban csak a töredékét használjuk ki egyelőre. A feladatunk az volna, hogy a neolit időszaki őseinkhez hasonlóan háziasításba fogjunk, és ahogy egykor például megtettük a gabonákkal, most a mikroalgákat tegyük a táplálkozásunk fontos elemévé - írja a Massive Science tudományos magazin.
A mikroalga virágzása
A mikroalga virágzására akkor kerül sor, amikor a tápanyagban gazdag mélységből a víz felfelé emelkedik olyan régiókba, amelyeket átjár a fény. Nem véletlen, hogy a világtengerek mindössze 1 százalékán zajlik a kereskedelmi halászat több mint fele. A nyílt óceán valójában egy sivatag a kisméretű legtöbbször partmenti oázisokhoz képest, amelyek olyan termelékenyen állítják elő a biomasszát, mint a trópusi esőerdők. A mikroalgák nagyon speciális körülmények között virágzanak, megalapozva a tengeri táplálékhálót, és kiváltva a légköri szén megkötését. Csakhogy a virágzásuk sokkal átmenetibb jelenség, mint amit a szárazföldi növényeknél tapasztalunk. A szervesanyag-átadásuk átlagos tempója (2-6 nap) három nagyságrenddel gyorsabb, mint a szárazföldi növényeké (19 év). Bármilyen hihetetlen, de a mikroalgák termelik meg a világ primer oxigénjének felét, miközben a növényvilág globális biomasszájának csupán 0,2 százalékát teszik ki. E mikroszkopikus növények betakarítására tehát csak pár nap van a természetben, mielőtt lemerülnének a mélységbe.
A tengerben óriási változatosságban élnek mikroalgák, amelyek közül nagy kihívás azokat a termesztésre alkalmas fajokat kiválasztani, amelyeknél mesterséges körülmények között is elérhető a virágázás. Az egyik vezető mikroalga-társaság, az iWi a Nannochloropsis fajokra összpontosított, mivel ezek az algák képesek a táplálkozási szempontból fontos omega-3 zsírsav előállítására. Erre a szárazföldi növények nem alkalmasak. Ez a faj eikozapentaénsav (EPA 20: 5 n-3) glikolipideket állít elő, amely valószínűleg a biológiailag legkönnyebben elérhető omega-3 forma. Az ipari mikrobiológia módszerei túlságosan bonyolultak, ezért a mezőgazdasági megfontolásokból érdekes mikrobákat egyszerűbb és fenntarthatóbb gazdálkodással termesztik. Egész évben következetesen és megismételhető módon, nyílt tavakban reprodukálják a mikroalgavirágzást, miközben olyannyira megnövelik a virágzás intenzitását, amit a természetben nem lehet megfigyelni.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Mikrobiális agronómia
Az ipari mikrobiológiában fizikailag tisztítják meg a termékek alapjául szolgáló szerves anyagot a szennyeződésektől például fermentorokkal és gőzsterilizálással. A mezőgazdálkodás más módszereket alkalmaz, hiszen nyílt tavakban állít elő olyan körülményeket és egy mesterséges mikrobiomot, amely elősegíti a mikroalga virágzását. Azaz kihasználják a mikroalgák és a gazdaszervezeteik természetes képességét, hogy a számukra kedvező körülmények között szaporodjanak.
Különféle módszerek és biotechnológiai stratégiák léteznek arra, hogy fenntartsák a mikroalgák biztonságos termesztését egész évben. Ehhez optimalizálni kell a körülményeket az évszakra és földrajzi helyre tekintettel. Szerencsére az algák olyan körülmények között növekednek jól, amelyeket sok más mikroba nem szeret, ezért könnyebb megvédeni őket a kártevők megjelenésétől. A műveletek alapvetően a mezőgazdaság módszereit idézik. Az iWi például a termesztőtavakban beállítja a kultúrák szükségleteinek megfelelő pH-t (ami a leginkább ipari jellegű vonás), de soha nem használnak herbicideket vagy rovarirtókat.
A mikrobiális agronómia olyan gazdasági rést tölt be, amire más élelmiszer-előállítási folyamat nem képes, és ezt rendkívül fenntartható módon teszi. Például omega-3-at és fehérjéket vonnak ki az algából. Ehhez korábban csak az algát fogyasztó halak és krill feldolgozásával fértek hozzá. Ennek a közbülső állomásnak azonban már nincs értelme, ha vissza tudnak nyúlni a tápanyag eredeti forrásához. Az olyan földrajzi helyeken, ahol sok a napsütés (például a texasi Chihuahua sivatagban , ahol az iWi farmja is működik), a sekély, nyílt tavacskákban termesztett algák sokkal nagyobb sejtsűrűséget érhetnek el, mint a természetben.
Ez is érdekelhet
Ráadásul e folyamat olyan száraz területeket használ, amelyeket nem lehet más gazdálkodási célra felhasználni. Sós vízre van szükség a művelésükhöz, azaz nem kell támaszkodni a bolygó túlterhelt édesvízforrásaira, a szükséges energiát pedig a közvetlen napsugárzás szolgáltatja. Ezek a farmok jelentik az első lépést a mikroalgák háziasítása felé, s ez az az út amelyen elérhető, hogy a mikrobák szerepe megváltozzon a társadalomban, és sokkal nagyobb szerepet kapjanak a táplálkozásunkban.
