“Producten op basis van micro-algen zijn er al een hele tijd”, zegt Fabian Abiusi, een van oorsprong Italiaanse biotechnoloog, “maar over het algemeen is het duur om ze te maken. Als deze algen in het donker groeien, zetten ze maar de helft van hun organische substraat om in biomassa. Maar als je ze kweekt in aanwezigheid van licht en koolstofdioxide, leveren ze maar weinig biomassa op. Beide strategieën vragen om een duur systeem voor gasuitwisseling. In mijn promotieonderzoek heb ik een nieuwe kweekmethode ontwikkeld waarmee je de productiviteit kunt verdubbelen, tegen de helft van de kosten.”

Zuurstofbalans

Het geheim, zo legt Abiusi uit, zit hem in het gebruik van een zogeheten mixotrofe fotobioreactor. Dat is een reactor die de algen voorziet van zowel licht als een organisch substraat zoals suikers. Micro-algen gebruiken, zoals alle planten, zonlicht als energiebron om koolstofdioxide om te zetten in organische moleculen en zuurstof. Dit proces heet fotosynthese. In het donker gebeurt echter het tegenovergestelde. Dan verbruiken planten zuurstof en organische moleculen, en produceren dan koolstofdioxide. Industriële biotechnologie gebruikt dit laatste principe voor het produceren van allerlei biomoleculen, zoals eiwitten, medicijnen en alcohol, vanuit een organisch substraat.

“In dergelijke processen wordt doorgaans slechts de helft van de organische koolstof omgezet in biomassa, en de andere helft gaat verloren in de vorm van koolstofdioxide”, zegt Abiusi. “Maar in een mixotrofe fotobioreactor kun je de productie van zuurstof tijdens de fotosynthese koppelen aan het verbruik van zuurstof door het metabolisme van de cellen. Op dezelfde manier wordt bijna alle koolstofdioxide die de micro-algen produceren, weer gebruikt in hun fotosynthese. Hierdoor is dit proces vrijwel koolstofneutraal en heel efficiënt. Je hebt twee keer zoveel productie, zonder dat je elektrische energie nodig hebt om zuurstof of koolstofdioxide in je systeem te mixen.”

Op de markt

Er is nog een voordeel: Galdieria is veel eiwitrijker dan Spirulina. Abiusi en zijn collega’s kwamen daar achter doordat ze het hele profiel van aminozuren – de bouwstenen van eiwitten – van de micro-alg hebben ontrafeld. “Tweederde van het drooggewicht van Galdieria bestaat uit aminozuren”, zegt Abiusi, “wat meer is dan bij vlees, melk, kaas of eieren.” De micro-alg bevat met name veel cysteïne en methionine, twee zwavel-bevattende aminozuren die hij dankt aan zijn oorsprong in vulkanische zwavelbronnen. Abiusi: “Planten bevatten maar weinig van deze twee aminozuren. Dat is een van de redenen waarom het voor ons moeilijk is om al onze voedingsstoffen alleen uit planten te halen.”

Kortom, Galdieria kon weleens het volgende superfood zijn, aldus Abiusi. De micro-alg kan bijdragen aan het voeden van de wereldbevolking, een betere gezondheid, een overgang naar een meer plantaardig dieet, energiebesparing en nuttig gebruik van organisch afval. “We hebben laten zien dat dit werkt”, besluit de biotechnoloog. “Ik werk nu samen met een Wageningse startup, genaamd Algreen, om dit proces te optimaliseren en op te schalen, met voedingsafval als substraat. We denken dat dit komend jaar wordt goedgekeurd door het Europees Agentschap voor Voedselveiligheid, de EFSA. Binnen een paar jaar kun je de eerste Galdieria-producten op de markt verwachten, daarvan ben ik overtuigd.”

De belofte van superalg Galdiera - van vulkanische bron tot op je bord