Eos blogs

De wondere wereld der microalgen

Wat zijn algen eigenlijk? 

Algen, u hebt er al wel eens van gehoord, maar wat zijn algen nu juist? Een vraag die vaak onbeantwoord blijft en ze is eigenlijk niet zo eenvoudig te beantwoorden. We kunnen algen onderverdelen in de macro- en microalgen. De macroalgen zijn beter bekend als zeewieren, macroscopisch meercellige grote algen die tot wel 65 meter lang kunnen worden. Ze gebruiken zonlicht als energiebron om biomassa te produceren uit CO2 dankzij fotosynthese. De meeste zeewieren behoren tot de groen-, rood-, goud- en bruinwieren en er bestaan meer dan 6700 soorten. Het zijn allemaal eukaryote organismen die behoren tot het rijk der Viridiplantae of Chromista. Macroalgen of zeewieren kennen de meeste mensen wel. Denk maar aan kelp of aan sushi en meer specifiek aan nori, het donkere velletje’ dat rond de sushi zit. 

Naast de toepassing in sushi worden macroalgen ook veelvuldig gebruikt als geleermiddel, ‘agar-agar’, in de voeding. Bij een geleer- of verdikkingsmiddel denken we meestal aan gelatine (van dierlijke afkomst), maar een plantaardig alternatief is dus agar-agar uit zeewier. De meeste mensen hebben het dus al gegeten en vaak zonder het te beseffen. Hoe kan je nu weten of je zeewieren aan het eten bent? Je kan kijken naar de E-nummers 400 tot 407. Dit zijn namelijk additieven gemaakt van macroalgen. Een klein intermezzo hier kan gemaakt worden over hoe E-nummers niet noodzakelijk ‘chemisch’ of kunstmatig hoeven te zijn. In Europa eten we buiten nori weinig (bewust) zeewieren. In Azië daarentegen is het eten van zeewier meer ingeburgerd. Wereldwijd wordt er tot wel 36 miljoen ton zeewier geproduceerd en geoogst per jaar. Het grootste deel van deze productie komt uit de aquacultuur (geen oogst uit het wild) en wordt in Azië gekweekt. Europa speelt amper een rol in de productie van zeewier (of aquacultuur algemeen) en in tegenstelling tot Azië is het zeewier in Europa grotendeels afkomstig van wildvangst. Naast het gebruik van zeewieren in onze voeding zijn er nog tal van andere toepassingen zoals bv. in de landbouw, chemie en farmacie. In België hebben we ondertussen ook al een heuse ‘seaweedchef’, Donald Deschagt, die allerhande voedingsproducten maakt met zeewieren of ‘zee-groenten’ zoals hij ze noemt. Een voorbeeld is het zee-snoep waar agar-agar gebruikt werd als geleermiddel. Het is duidelijk dat in de toekomst zeewieren ongetwijfeld nog meer toepassingen krijgen.

Naast de macroalgen bestaan er ook de microalgen. De microalgen kunnen gezien worden als het kleinere broertje van de macroalgen. Zoals de naam het al aangeeft, zijn microalgen klein, zelfs microscopisch klein (denk hierbij aan enkele micrometer). Ze zijn doorgaans eencellig (al bestaan er uitzonderingen) en ze komen voor in alle vormen en kleuren. 

Ze doen net zoals de macroalgen aan fotosynthese*. Microalgen behoren tot tal van ‘groepen’ van organismen en zijn niet allemaal eukaryoot. Al bestaat over dit laatste wel wat discussie. Sommige taxonomisten zijn van mening dan alleen eukaryote organismen tot de (micro-)algen kunnen behoren. Ironisch genoeg is de bekendste microalg een prokaryoot organisme behorend tot de cyanobacteriën, maar later meer hierover. Terwijl de macroalgen taxonomisch nog relatief overzichtelijk zijn (al is dit misschien iets te simplistisch gesteld)zijn de microalgen qua taxonomie een ‘soep van jewelste’. Enkel taxonomie experten wagen zich op het vlak van de classificatie van microalgen . Neem hierbij dat sommige schattingen tot wel 1 miljoen soorten gaan en je beseft snel dat het een kluwen van jewelste is om microalgen in te delen in verschillende groepen. 

In tegenstelling tot macroalgen, die soms nog bewust worden gegeten, worden microalgen vaak amper bewust gegeten. Sommigen onder jullie nemen misschien wel doelgericht een supplement op basis van microalgen, maar vaak stopt het daar. Echter, net zoals bij de macroalgen eten we microalgen of componenten ervan al vaak onbewust. Microalgen, meer specifiek een component uit spirulina, worden namelijk al vaak gebruikt als kleurmiddel in snoep. Laat spirulina nu net die cyanobacterie (prokayroot) zijn waar het hierboven nog over ging. Spirulina, een verzamelnaam voor Arthrospira platensis, A. fusiformis en A. maxima, wordt namelijk gebruikt om (vooral snoep) een blauwe kleur te geven. Dit gebeurt dankzij de natuurlijke blauwe kleurstof fycocyanine**. Deze stof kan gebruikt worden om de synthetische kleurstof briljant blauw (E133) te vervangen. Blauwe kleurstoffen zijn zeldzaam in de natuur en spirulina dat fycocyanine produceert, speelt dus een zeer belangrijke rol. Kijk de volgende keer maar eens goed naar de verpakking van smarties of andere snoepgoed, u zal merken dat er vaak ‘spirulina-concentraat’ opstaat. Nu weet u dus dat het microalgen zijn. 

Naast het gebruik als kleurstof zijn microalgen belangrijk als bron van omega vetzuren. We worden aangeraden vis te eten omwille van deze vetzuren, maar het zijn eigenlijk de microalgen die ervoor zorgen dat vis zo gezond, rijk aan omega vetzuren, is. Het is namelijk het dieet dat grotendeels de nutritionele kwaliteit bepaalt van vissen en het zijn de microalgen die de vetzuren produceren en zo ‘doorgeven’ aan de vissen als ze worden opgegeten. Ondertussen wordt er al nagedacht over o.a. het verrijken van eieren met omega vetzuren uit algen ipv het gebruik van visolie.

Naast het gebruik in de voeding spelen microalgen ook nog een grote rol in andere toepassingen. Meer en meer wordt er ingezet op natuurlijke pigmenten (kleurstoffen) en dit niet alleen voor in de voeding, maar ook bijvoorbeeld voor drukwerk of kledij. Verder zijn microalgen een goede bron van tal van stoffen die bruikbaar zijn in toepassingen zoals neutraceuticals of geneesmiddelen. Microalgen kunnen ook gebruikt worden voor waterzuivering en zelfs CO2 captatie. Kortom, microalgen hebben een enorm potentieel. Op dit moment wordt er wereldwijd tot wel 56.500 ton geproduceerd waarvan het grootste deel ook in Azië. Europa speelt hierin, net zoals bij de macroalgen, een zeer kleine rol. Van deze 56.500 ton is het grootste deel (>99%) spiriulina, wat nogmaals het belang van deze microalg onderstreept. 

Een nog belangrijkere rol die microalgen spelen, situeert zich echter ergens anders. Microalgen behoren namelijk tot het fytoplankton. Dit is de basis van de voedselpiramide voor het leven in het water. Microalgen spelen dus een cruciale rol in de aquacultuur. Zonder microalgen zouden we amper of niet aan aquacultuur kunnen doen. Ze zijn de primaire voedselbron voor vele vissen, schaal-en schelpdieren. Dit direct (rechtstreeks voeding) of indirect omdat ze een belangrijke voedselbron zijn voor veel kleine organismen (zoöplankton zoals rotiferen, copepoden en artemia) die (ook) gebruikt worden als voeding voor garnalen, kreeften en vissen.

Wanneer u dacht dat het niet nog straffer kan, gaan we nog een stapje verder want laat dit fytoplankton nu verantwoordelijk zijn voor ongeveer 50% van de geproduceerde zuurstof op aarde. Microalgen zijn dus de bron van het leven. Dit mag je letterlijk nemen want zonder cyanobacteriën liepen wij hier niet rond. Het zijn namelijk deze prokaryote microalgen die miljoenen jaren geleden gestart zijn met de productie van zuurstof. Uit deze cyanobacteriën zijn nadien de eukaryote microalgen geëvolueerd. Microalgen zijn dus voor een stuk de oorsprong van het leven. Veel straffer kan het dus niet worden! 

Maar nu komen we terug tot de originele vraag van dit artikel: wat zijn algen nu eigenlijk? Ondertussen weten we dat ze onder te verdelen zijn in micro-en macroalgen en dat ze een zeer belangrijke rol spelen. Echter, hoe definiëren we deze organismen nu? De meningen lopen hierover uiteen omwille van de complexiteit, maar een vaak gebruikte definitie is de volgende: algen is een verzamelnaam voor organismen die zowel meer-als enkelcellig kunnen zijn en die door middel van fotosynthese CO2 kunnen omzetten in zuurstof en biomassa. Ze leven in waterige milieus en het zijn de voorlopers van planten en eukaryote cellen algemeen. Kortom: zonder microalgen geen leven!