Γρήγορες ενέργειες

Εάν δεν έχετε λογαριασμό

Chlorella vulgaris: Μια Βιώσιμη Λύση για την εξάλειψη της Πείνας

Chiao-An Wang

Διδακτορικός φοιτητής στο τμήμα Χημικών Μηχανικών

7' χρόνος ανάγνωσης
21/10/2024
Chlorella vulgaris: Μια Βιώσιμη Λύση για την εξάλειψη της Πείνας

Βιωσιμότητα στη βιομηχανία τροφίμων σημαίνει ότι η κατανάλωση και η παραγωγή πρέπει να ικανοποιούν τις οικονομικές, περιβαλλοντικές και κοινωνικές ανάγκες και απαιτήσεις των καταναλωτών. Απώτερος στόχος είναι η παραγωγή, η επεξεργασία και η κατανάλωση τροφίμων να γίνεται με τρόπο βιώσιμο, ώστε να περιορίζονται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Έτσι, η παραγωγή τροφίμων μπορεί να γίνει κοινωνικά αποδεκτή [1]. Ο Στόχος Βιώσιμης Ανάπτυξης 2 των Ηνωμένων Εθνών ή ΣΒΑ 2 "Εξάλειψη Πείνας" στοχεύει να μειώσει την πείνα, να εξασφαλίσει την πρόσβαση σε τρόφιμα και να προωθήσει τη βιώσιμη γεωργία. Αυτός ο στόχος είναι η κινητήρια δύναμη στην παγκόσμια προσπάθεια για τη δημιουργία και την ενίσχυση βιώσιμων συστημάτων τροφίμων υπό διαφορετικές αντίξοες συνθήκες. Επιπλέον, τα Ηνωμένα Έθνη έχουν δεσμευτεί για την ανάπτυξη ενός κόσμου χωρίς πείνα έως το έτος 2030. Ωστόσο, η πείνα έχει αυξηθεί από το 2015 λόγω συγκρούσεων, κλιματικής αλλαγής και ανισότητας [2]. Μέχρι το 2022, περίπου 735 εκατομμύρια άνθρωποι, δηλαδή σχεδόν 9,2%, του πληθυσμού υπέφεραν από χρόνια πείνα. Το 2022, περίπου 2,4 δισεκατομμύρια άτομα αντιμετωπίζουν μέτρια έως σοβαρή επισιτιστική ανασφάλεια [2]. Η εξάλειψη της ακραίας πείνας και του υποσιτισμού εξακολουθεί να αποτελεί πρόκληση και συνδέεται με την οπισθοδρομική σκέψη των ανθρώπων, δημιουργώντας μια “παγίδα φτώχειας”. Η πείνα και ο υποσιτισμός οδηγούν σε λιγότερο παραγωγικά άτομα που είναι επίσης πιο ευάλωτα σε ασθένειες και επομένως μπορούν δύσκολα να κερδίσουν περισσότερα χρήματα και να αποκτήσουν καλύτερες συνθήκες διαβίωσης [3].

Η επίδραση του Chlorella vulgaris στην Παραγωγή Τροφίμων και τις Βιώσιμες Πρακτικές Παραγωγής

Το Chlorella vulgaris είναι ένα είδος που ανήκει στα μικροάλγη, τα οποία διαθέτουν υψηλές ποσότητες πρωτεϊνών, βιταμίνης Β12, σιδήρου και ψευδαργύρου και έχουν διάφορες άλλες χρήσεις στην παραγωγή τροφίμων. Με ένα πρωτεϊνικό προφίλ,  που ανταγωνίζεται αυτό της σόγιας και του βοείου κρέατος, το Chlorella vulgaris spp. περιέχει επίσης όλες τις βιταμίνες του συμπλέγματος Β και C, Ε και διάφορα μέταλλα όπως σίδηρο, μαγνήσιο και ασβέστιο, τα οποία είναι σημαντικά για τον οργανισμό. Τα απαραίτητα λιπαρά οξέα που διαθέτει βοηθούν την υγεία της καρδιάς και του εγκεφάλου. Επιπλέον, το κυτταρικό του τοίχωμα, πλούσιο σε φυτικές ίνες, βοηθά στην πέψη [4].

Διαθέτει υψηλή ποσότητα αντιοξειδωτικών, τα οποία μειώνουν το επίπεδο των ελεύθερων ριζών και τη φλεγμονή στο σώμα και βελτιώνουν την ανοσία του οργανισμού. Χρησιμοποιείται επίσης σε διάφορα προϊόντα τροφίμων ως συστατικό, σε ειδικά διαμορφωμένα συμπληρώματα διατροφής και ως πιθανό υποκατάστατο κρέατος. Όταν καλλιεργείται σε ελεγχόμενο περιβάλλον, μειώνει την κατανάλωση νερού και έχει λίγους ρύπους ενώ διατηρεί τις υψηλότερες ποιότητες αποδόσεων. Έχει υψηλή φωτοσυνθετική ικανότητα και αποτελεσματικότητα διαχείρισης λυμάτων, καθιστώντας την φιλική προς το περιβάλλον και κατάλληλη για βιώσιμη υδατοκαλλιέργεια [5].

Εκτός από τη θρεπτική του αξία έχει την ικανότητα να αναπτύσσεται χωρίς να εξαντλεί οποιοδήποτε φυσικό πόρο. Μπορεί να αναπτυχθεί γρήγορα σε περιορισμένα και ελεγχόμενα περιβάλλοντα, διατηρώντας υψηλές αποδόσεις. Είναι άκρως ευπροσάρμοστο και  μπορεί να καλλιεργηθεί σε βιοαντιδραστήρες ή νερό και να συγκομιστεί αρκετά τακτικά. Κατά τη φωτοσύνθεση, το Chlorella vulgaris δεσμεύει το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα  και, επομένως, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην εξάλειψη των αερίων του θερμοκηπίου. Η ικανότητα του είδους να ευδοκιμεί είτε σε γλυκό είτε σε υφάλμυρο νερό μειώνει την πίεση στους υδάτινους πόρους, κάτι που είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για περιοχές με κακή διαθεσιμότητα γλυκού νερού [6].

Σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους, το Chlorella vulgaris χρειάζεται μικρότερη ποσότητα γης λόγω του υψηλού ρυθμού αναπαραγωγής του και μπορεί να καλλιεργηθεί σε γλυκό ή ελαφρώς αλμυρό νερό, γεγονός που μειώνει την ζήτηση για νερό. Επιπλέον, χρησιμοποιεί ελάχιστες εισροές θρεπτικών συστατικών και μεγιστοποιήσει την πρόσληψη τροφής, μειώνοντας έτσι τη χρήση λιπασμάτων και ελαχιστοποιώντας το πρόβλημα της γεωργικής ρύπανσης και των συνεπειών της [7]. Επίσης, σε αντίθεση με τις παραδοσιακές καλλιέργειες, οι οποίες στις περισσότερες περιπτώσεις απαιτούν εφαρμογές φυτοφαρμάκων και ζιζανιοκτόνων, το Chlorella vulgaris είναι ένα φυσικά ανθεκτικό είδος και δεν χρειάζεται χημική προστασία. Αυτό καθιστά τη διαδικασία καλλιέργειας του πιο φιλική προς το περιβάλλον και βιώσιμη. Καθώς λοιπόν διαθέτει αυτά τα πλεονέκτημα, το Chlorella vulgaris χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στην παραγωγή τροφίμων.  [8].

Αλεύρι από Chlorella vulgaris: Μια Θρεπτική Εναλλακτική με Περιβαλλοντικά και Οικονομικά Οφέλη

Για να χρησιμοποιηθεί ως συστατικό στα τρόφιμα , η Chlorella vulgaris υποβάλλεται σε μια διαδικασία ξήρανσης και άλεσης σε μια λεπτή σκόνη. Με αυτή την επεξεργασία παράγεται ένα αλεύρι με υψηλή ποσότητα πρωτεΐνης, βιταμινών, σιδήρου και ψευδαργύρου, ακόμη και απαραίτητα λιπαρά οξέα, όπως επίσης και αντιοξειδωτικά και χλωροφύλλη. Τα ειδικά χαρακτηριστικά του αλεύρου από Chlorella vulgaris είναι η υψηλή συγκέντρωση πρωτεΐνης και η περιεκτικότητα σε απαραίτητα αμινοξέα και μικροθρεπτικά συστατικά. Έτσι, μπορεί να θεωρηθεί ως μια πολλά υποσχόμενη φυσικό συστατικό για την εμπλουτισμό των τροφίμων [9].

Η καλλιέργεια Chlorella vulgaris καταλαμβάνει μικρό χώρο σε σύγκριση με άλλες καλλιέργειες και έχει επίσης μικρή επίδραση στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Έχει θετικό αντίκτυπο στο περιβάλλον καθώς μπορεί να δεσμεύει το CO2 της ατμόσφαιρας [10]. Το Chlorella vulgaris μπορεί να αναπτυχθεί σε νερό από ανακυκλωμένα λύματα και αυτό έχει ένα πρόσθετο πλεονέκτημα που μειώνει τη χρήση του διαθέσιμου γλυκού νερού. Το Chlorella vulgaris σε περιβάλλοντα υδατοκαλλιέργειας λειτουργεί ως φίλτρο και ακόμη, σε πολλές περιπτώσεις, λειτουργεί ως ένας οργανισμός αναγέννησης θρεπτικών συστατικών. Βελτιώνει την ποιότητα του νερού, την υγεία των ψαριών, το ανοσοποιητικό τους σύστημα, τον ρυθμό ανάπτυξης και τα ποσοστά επιβίωσης τους. Συνεπώς, ωφελεί τόσο το περιβάλλον όσο και τους υδρόβιους οργανισμούς. [11].

Η Chlorella vulgaris μπορεί να είναι οικονομικά βιώσιμη καθώς έχει χαμηλές απαιτήσεις σε εισροές και υψηλή απόδοση και μέσω αυτού, οι αγρότες μπορούν να αυξήσουν τα κέρδη ανά εκτάριο. Οι κύριες αγορές ή χρήσεις των προϊόντων από Chlorella vulgaris είναι τα εμπλουτισμένα και τρόφιμα που παράγονται με βιώσιμο τρόπο, καθώς οι καταναλωτές μετακινούνται προς τέτοιες βελτιωμένες επιλογές τροφίμων. Οι παραγωγοί μπορούν να επωφεληθούν από αυτήν την ζήτηση για να εξασφαλίσουν επιπλέον εισόδημα, ενώ ταυτόχρονα θα είναι μέρος της λύσης στα τρέχοντα προβλήματα στην παραγωγή και τη διανομή τροφίμων [12].

Το Chlorella vulgaris μπορεί να αντιμετωπίσει σημαντικά τα ζητήματα επισιτιστικής ασφάλειας. Για παράδειγμα, τα είδη Chlorella vulgaris minutissima και Chlorella vulgaris singular αναγνωρίστηκαν ότι έχουν τη δυνατότητα να αφαιρέσουν βαρέα μέταλλα από τα λύματα [13]. Το Chlorella vulgaris βοηθά αποτελεσματικά  περιστατικά μόλυνσης των υδάτων, ειδικά με βαρέα μέταλλα, συμβάλλοντας έτσι σε καθαρά συστήματα νερού που είναι θεμελιώδη για τη βιώσιμη γεωργία.

Μπορεί να παρέχει αμινοξέα, βιταμίνες και μέταλλα. Μπορεί να καλλιεργηθεί για τα εδώδιμα μέρη της και, επομένως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέρος της διατροφής του ανθρώπου, καθιστώντας την ένα καλό υποκατάστατο των συνηθισμένων καλλιεργειών. Η προσθήκη του Chlorella vulgaris στις ανθρώπινες δίαιτες μπορεί να μειώσει τον υποσιτισμό. που είναι διαδεδομένος σε πολλά μέρη του κόσμου. Συνήθως αναπτύσσεται πολύ γρήγορα και δεν απαιτεί εισροές και άλλους πόρους για την παραγωγή του. 

Ο ΣΒΑ 2 (Εξάλειψη Πείνας) καλεί για μια αλλαγή στον αγροδιατροφικό τομέα  που περιλαμβάνει τον παραγωγό, τον καταναλωτή και όλους τους αρμόδιους νομοθετικούς φορείς. Λόγω του υψηλού μεταβολικού ρυθμού του αλλά και της προσαρμοστικότητας του σε διάφορα φυσικά περιβάλλοντα, το Chlorella vulgaris είναι μια καινοτομία για την παραγωγή και διανομή τροφίμων. Η τρέχουσα έρευνα επικεντρώνεται στην εφαρμογή του Chlorella vulgaris στα τρόφιμα, τη γεωργία και τη διαχείριση αποβλήτων.

Συμπέρασμα

Μεταξύ των βιώσιμων πηγών τροφίμων, το Chlorella vulgaris καταλαμβάνει μια αρκετά σημαντική θέση όσον αφορά την αύξηση της θρεπτικής αξίας, το θετικό αντίκτυπο στο περιβάλλον και την οικονομική αποδοτικότητα. Προσαρμόζεται σε διάφορα περιβάλλοντα και ενισχύει την αποθήκευση άνθρακα και την ποιότητα του νερού, και επομένως έχει σημαντικό ρόλο στην επίτευξη του Στόχου 2 των Ηνωμένων Εθνών (Εξάλειψη  Πείνας), που στοχεύει στην μείωση της επισιτιστικής ασφάλειας έως το 2030. Επομένως, η αποδοχή και η εφαρμογή του Chlorella vulgaris και άλλων παρόμοιων μελλοντικών τεχνολογιών είναι αναπόφευκτες για την τροφοδότηση του ταχέως αυξανόμενου πληθυσμού και τη βελτίωση των μεθόδων παραγωγής τροφίμων. Προωθώντας τέτοιες πρακτικές, μπορούμε να συμβάλουμε στη βελτίωση της υγείας του πλανήτη και της διαθεσιμότητας υγιεινών και θρεπτικών τροφίμων για όλους.

Πηγές 

  1. Fanzo, J., Rudie, C., Sigman, I., Grinspoon, S., Benton, T. G., Brown, M. E., Covic, N., Fitch, K., Golden, C. D., Grace, D., Hivert, M. F., Huybers, P., Jaacks, L. M., Masters, W. A., Nisbett, N., Richardson, R. A., Singleton, C. R., Webb, P., & Willett, W. C. (2022). Sustainable food systems and nutrition in the 21st century: a report from the 22nd annual Harvard Nutrition Obesity Symposium. The American Journal of Clinical Nutrition, 115(1), 18–33. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqab315
  2. United Nations (UN) (2024) Goal 2: Zero Hunger. https://www.un.org/sustainabledevelopment/hunger/
  3. Tchonkouang, R. D., Onyeaka, H., & Miri, T. (2023). From waste to plate: Exploring the impact of food waste valorisation on achieving zero hunger. Sustainability, 15(13), 10571. https://doi.org/10.3390/su151310571
  4. Bito, T., Okumura, E., Fujishima, M., & Watanabe, F. (2020). Potential of Chlorella vulgaris as a Dietary Supplement to Promote Human Health. Nutrients, 12(9), 2524. https://doi.org/10.3390/nu12092524
  5. Aly, S. M., ElBanna, N. I., & Fathi, M. (2024). Chlorella vulgaris in aquaculture: challenges, opportunities, and disease prevention for sustainable development. Aquaculture International, 32(2), 1559-1586. https://doi.org/10.1007/s10499-023-01229-x
  6. Estevam, B. R., Pinto, L. F. R., Filho, R. M., & Fregolente, L. V. (2023). Growth and Metabolite Production in Chlorella vulgaris sp.: Analysis of Cultivation System and Nutrient Reduction. BioEnergy Research, 16(3), 1829-1840. https://doi.org/10.1007/s12155-022-10532-z
  7. Luzzi, S. C., Gardner, R. G., & Heins, B. J. (2024). The Use of Chlorella vulgaris species to Remove Nutrients from Dairy Wastewater to Produce Livestock Feed. Sustainability, 16(4), 1382. https://doi.org/10.3390/su16041382
  8. Park, Y. J., Park, J., Truong, T. Q., Koo, S. Y., Choi, J., & Kim, S. M. (2022). Effect of Chlorella vulgaris vulgaris on the Growth and Phytochemical Contents of “Red Russian” Kale (Brassica napus var. Pabularia). Agronomy12(9), 2138. https://doi.org/10.3390/agronomy12092138
  9. Marzec, A., Kramarczuk, P., Kowalska, H., & Kowalska, J. (2023). Effect of type of flour and microalgae (Chlorella vulgaris vulgaris) on the rheological, microstructural, textural, and sensory properties of vegan muffins. Applied Sciences, 13(13), 7632. https://doi.org/10.3390/app13137632
  10. Ru, I. T. K., Sung, Y. Y., Jusoh, M., Wahid, M. E. A., & Nagappan, T. (2020). Chlorella vulgaris vulgaris: A perspective on its potential for combining high biomass with high value bioproducts. Applied Phycology, 1(1), 2-11. https://doi.org/10.1080/26388081.2020.1715256
  11. Babakhani, A., & Zahmatkesh, F. (2024). Microalgae and Cyanobacteria Are Potential Sources of Food in the Future. In: Kurniawan, T.A., Anouzla, A. (eds) Algae as a Natural Solution for Challenges in Water-Food-Energy Nexus. Environmental Science and Engineering. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-97-2371-3_26
  12. Dragone, G. (2022). Challenges and opportunities to increase economic feasibility and sustainability of mixotrophic cultivation of green microalgae of the genus Chlorella vulgaris. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 160, 112284. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112284
  13. Pachouri, V., Chandramauli, A., Singh, R., Gehlot, A., Priyadarshi, N., & Twala, B. (2024). Removal of contaminants by Chlorella vulgaris species: an effort towards sustainable remediation. Discover Sustainability, 5(1), 19. https://doi.org/10.1007/s43621-024-00199-1

Chiao-An Wang
Διδακτορικός φοιτητής στο τμήμα Χημικών Μηχανικών

Περισσότερα άρθρα από τον/την Chiao-An Wang

Προβολή περισσότερων άρθρων