Spirulina

Spirulina ist eine Gattung der Cyanobakterien (früher als „Blaualgen“ bezeichnet). Teils werden 35 Arten unterschieden (zum Beispiel Spirulina platensis; Spirulina fusiformis; Spirulina maxima), es ist jedoch unklar, ob nicht diese 35 Arten möglicherweise doch alle derselben Art angehören, da Spirulina ihre Gestalt in Abhängigkeit vom Nährstoffgehalt und pH-Wert des Wassers ändert.

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Eigenschaften

Das Bakterium ist mehrzellig, die zylindrischen Zellen mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 μm sind in langen Filamenten hintereinander angeordnet und die Filamente sind rechts- oder linkshändig wendelförmig. Der Durchmesser der Wendel beträgt 5 bis 12 μm, ihre Länge kann 0,5 Millimeter oder mehr erreichen. Das Längenwachstum der Filamente erfolgt durch Zellteilung, die Fortpflanzung, Vermehrung durch Zerfall der Filamente.

Spirulina ist oxygen phototroph und enthält nur Chlorophyll a, das gleiche Chlorophyll ("Blattgrün"), das bei Pflanzen vorkommt. Da Spirulina zu den Prokaryoten gehört, ist es jedoch nicht wie bei den eukaryoten Pflanzen in organisierten Zellstrukturen, den Chloroplasten, lokalisiert, sondern in Membranen, die über fast die ganze Zelle verteilt sind. Spirulina erhält durch weitere Pigmente, die das Chlorophyll-Grün überlagern, einen grün-bläulichen Farbton.

Die Spirulina-Filamente bilden wie andere fädige Cyanobakterien Decken. Durch Kalkabscheidung infolge der Alkalisierung durch Kohlenstoffdioxid-Verbrauch können darin und darunter so genannte Stromatolithen entstehen. Die ältesten bekannten Stromatolithen kommen in Gesteinsschichten vor, die vor über drei Milliarden Jahren im Präkambrium entstanden sind. Dies lässt vermuten, dass Cyanobakterien dazu beigetragen haben, die kohlenstoffdioxidreiche Ur-Atmosphäre mit Sauerstoff (O₂) anzureichern und ihr die heutige Zusammensetzung zu verleihen.

Für das Wachstum von einem Kilogramm Spirulina-Biomasse wird 1,5 Kilogramm Kohlenstoffdioxid (CO₂) verbraucht und ein Kilogramm Sauerstoff (O₂) produziert. Damit wird das Klima positiv beeinflusst bei gleichzeitiger Produktion von hochwertiger Nahrung.

Vorkommen

Spirulina kommt in stark alkalischen Salzseen (pH-Wert zwischen 9 und 11) vor, sie besiedelt flache, subtropische bis tropische Gewässer mit hohem Salzgehalt, vor allem in Mittelamerika, Südostasien, Afrika und Australien. Sie wurde schon seit alters her von den an diesen Gewässern wohnenden Menschen, zum Beispiel am afrikanischen Tschadsee und am mexikanischen Texcoco-See (von den Azteken), als Nahrung genutzt. An letzterem erinnert heute noch die Sodakonzentrationsschnecke daran.

Verwendung

  Als Nahrungsergänzungsmittel werden pro Jahr etwa 3000 Tonnen Rohmasse Spirulina platensis aus kommerziellem Anbau verkauft. Die getrockneten grünfarbigen Präparate zeigen eine nach Herkunft unterschiedliche Zusammensetzung: (igv-gmbg)

• Proteine 55–67 %
• Kohlenhydrate 10–19%
• Fette 7–15%
• Mineralstoffe 5–9%

In den Proteinen sind alle essentiellen Aminosäuren enthalten. Daneben findet sich β-Karotin – eine Vorstufe des Vitamin A –, B-Vitamine und Vitamin E. Hohe Werte für Calcium, Eisen und Magnesium wurden gefunden. Die Anwendung von Spirulina-Präparaten senkt möglicherweise die Cholesterin-Konzentration im Blut. Da bei den durchgeführten Studien jedoch nur ein geringer Effekt zu Tage trat und die jeweilige Anzahl der Probanden bei den Studien gering war, müssen weitere Studien zeigen, ob Spirulina tatsächlich als cholesterinsenkend einsetzbar ist, und die mit der Nutzung möglichen Nebenwirkungen (vor allem allergische Reaktionen, von denen bisher allerdings keine bekannt sind) vertretbar sind.

Im Unterschied zu Meeresalgen enthält Spirulina als Süßwasser-Cyanobakterie kein Iod. Spirulina ist in Deutschland wie auch die Süßwasseralge Chlorella in Form von Pulver oder Tabletten als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich und wird in (Bio-)Lebensmitteln als nährstoffreiche Zutat verarbeitet (Nudeln, Fruchtriegel, Getränkepulver etc.).

Spirulina wird heute in Aquakulturen bei einer Wassertemperatur von bis zu 35 Grad Celsius vermehrt. Zur Ernte pumpt man das Wasser mit den Mikroorganismen durch einen Filter und eine Zentrifuge und trocknet den so gewonnenen Schlamm anschließend mit Heißluft. Spirulina ist auch unter der Bezeichnung „Mikroalgen“ im Handel. Ein Problem stellt die Kontamination mit Microcystinen durch (teilweise toxische) Algen dar, sofern das Bakterium nicht in separaten, abgeschlossenen Becken kultiviert wird, sondern aus offenen Seen geerntet wird.

Andere Verwendung findet man in der Biotechnologie und in der Biotechnik, wo Spirulina unter anderem als Biokatalysator in Fermentationsprozessen und zur Energiegewinnung verwendet wird.

Spirulina ist auch Bestandteil vieler Fischfutter.

Literatur

• Chamorro G, Salazar M, Araujo KG, dos Santos CP, Ceballos G, Castillo LF: Update on the pharmacology of Spirulina (Arthrospira), an unconventional food. In: Arch. Latinoam. Nutr. Bd. 52, Nr. 3, Review, 2002, S. 232-240.
• Hirano M, Mori H, Miura Y, Matsunaga N, Nakamura N, Matsunaga T: Gamma Linolenic Acid Production by Microalgae. In: Applied Biochemistry and Biotechnology Bd. 24-25, 1990, S. 183-192.
• Khan Z, Bhadouria P, Bisen PS: Nutritional and therapeutic potential of Spirulina. In: Current pharmaceutical biotechnology. Bd. 6, Nr. 5, 2005, S.373-379.
• Vonshak, A: Recent Advances in Microalgal Biotechnology. In: Biotechnology Advances 8, Nr. 4 1990, S. 709-728.
• Zerbst M, und Jochum-Guillou, M: Algen, natürliche Quelle der Vitalität. Süßwasseralgen und Meeresalgen. Trias, Stuttgart 1998.