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Chlorella

Chlorella

La clorella è un genere di alghe verdi unicellulari appartenenti alla divisione clorofita. Ha una forma sferica, circa 2-10 μm di diametro ed è senza flagello. La clorella contiene i pigmenti fotosintetici verdi clorofilla-ae -b nel suo cloroplasto. Attraverso la fotosintesi, si moltiplica rapidamente, richiedendo solo biossido di carbonio, acqua, luce solare e una piccola quantità di minerali per riprodursi.

La Clorella nome è preso dal χλώρος greca, Chloros, verde che significa, e latino Ella suffisso diminutivo, che significa piccola. Il biochimico tedesco e fisiologo cellulare Otto Heinrich Warburg, insignito del premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 1931 per le sue ricerche sulla respirazione cellulare, studiò anche la fotosintesi in Clorella . Nel 1961, Melvin Calvin dell'Università della California ricevette il premio Nobel per la chimica per le sue ricerche sui percorsi di assimilazione dell'anidride carbonica nelle piante che utilizzano la clorella .

Molte persone credono che la clorella possa servire come potenziale fonte di cibo ed energia perché la sua efficienza fotosintetica può, in teoria, raggiungere l'8%, che supera quella di altre colture altamente efficienti come la canna da zucchero.

Come fonte di cibo

La clorella è una potenziale fonte di cibo perché è ricca di proteine ​​e altri nutrienti essenziali; una volta essiccato, contiene circa il 45% di proteine, il 20% di grassi, il 20% di carboidrati, il 5% di fibre e il 10% di minerali e vitamine. I metodi di produzione in serie vengono ora utilizzati per coltivarlo in grandi stagni circolari artificiali. È comunemente usato come "superfood" e può essere trovato come ingrediente in alcuni cocktail a base liquida.

Alla prima raccolta, la clorella è stata suggerita come integratore proteico economico per la dieta umana. I sostenitori a volte si concentrano su altri presunti benefici per la salute delle alghe, come affermazioni di controllo del peso, prevenzione del cancro e supporto del sistema immunitario. Secondo l'American Cancer Society, "gli studi scientifici disponibili non ne supportano l'efficacia per prevenire o curare il cancro o qualsiasi altra malattia nell'uomo".

In determinate condizioni di crescita, la clorella produce oli ricchi di grassi polinsaturi: la clorella minutissima ha prodotto acido eicosapentaenoico al 39,9% dei lipidi totali.

Storia

A seguito dei timori globali di un incontrollabile boom della popolazione umana tra la fine degli anni '40 e l'inizio degli anni '50, la Clorella fu vista come una nuova e promettente fonte di cibo primario e come una possibile soluzione all'attuale crisi mondiale della fame. Molte persone durante questo periodo pensavano che la fame sarebbe stata un problema schiacciante e hanno visto la clorella come un modo per porre fine a questa crisi fornendo grandi quantità di cibo di alta qualità a un costo relativamente basso.

Molte istituzioni hanno iniziato a ricercare le alghe, tra cui la Carnegie Institution, la Rockefeller Foundation, la NIH, la UC Berkeley, la Atomic Energy Commission e la Stanford University. Dopo la seconda guerra mondiale, molti europei stavano morendo di fame e molti malthusiani attribuirono questo non solo alla guerra, ma anche all'incapacità del mondo di produrre abbastanza cibo per sostenere la popolazione in aumento. Secondo un rapporto della FAO del 1946, il mondo avrebbe dovuto produrre dal 25 al 35% in più di cibo nel 1960 rispetto al 1939 per stare al passo con l'aumento della popolazione, mentre i miglioramenti della salute avrebbero richiesto un aumento dal 90 al 100%. Poiché la produzione di carne era costosa e ad alta intensità energetica, anche la carenza di proteine ​​era un problema. L'aumento della sola area coltivata andrebbe solo fino a questo punto fornendo un'alimentazione adeguata alla popolazione. L'USDA ha calcolato che, per alimentare la popolazione degli Stati Uniti entro il 1975, avrebbe dovuto aggiungere 200 milioni di acri (800.000 km²) di terra, ma erano disponibili solo 45 milioni. Un modo per combattere la carenza alimentare nazionale era aumentare la terra disponibile per gli agricoltori, eppure la frontiera americana e la terra agricola erano state estinte da tempo nel commercio per l'espansione e la vita urbana. Le speranze si basavano esclusivamente su nuove tecniche e tecnologie agricole. A causa di queste circostanze, era necessaria una soluzione alternativa.

Per far fronte all'imminente boom della popolazione del dopoguerra negli Stati Uniti e altrove, i ricercatori hanno deciso di attingere alle risorse marine non sfruttate. I test iniziali condotti dallo Stanford Research Institute hanno mostrato che la clorella (quando cresce in condizioni calde, soleggiate e poco profonde) potrebbe convertire il 20% dell'energia solare in una pianta che, una volta essiccata, contiene il 50% di proteine. Inoltre, la clorella contiene grassi e vitamine. L'efficienza fotosintetica della pianta gli consente di produrre più proteine ​​per unità di superficie rispetto a qualsiasi altra pianta: uno scienziato ha previsto che 10.000 tonnellate di proteine ​​all'anno potrebbero essere prodotte con solo 20 lavoratori che impiegano un'azienda agricola di Clorella di 1000 acri (4 km2). La ricerca pilota condotta a Stanford e altrove ha portato a una vasta stampa di giornalisti e giornali, ma non ha portato alla produzione su larga scala di alghe. La clorella sembrava un'opzione praticabile a causa dei progressi tecnologici in quel momento in agricoltura e del diffuso plauso ottenuto da esperti e scienziati che l'hanno studiata. I ricercatori delle alghe avevano persino sperato di aggiungere una polvere di clorella neutralizzata ai prodotti alimentari convenzionali, come un modo per fortificarli con vitamine e minerali.

Quando furono pubblicati i risultati preliminari del laboratorio, la comunità scientifica inizialmente sostenne le possibilità di Clorella . Science News Letter ha elogiato i risultati ottimisti in un articolo intitolato "Alghe per nutrire gli affamati". John Burlew, l'editore del libro Algeg Culture-from Laboratory to Pilot Plant del Washington Carnegie Institution di Washington, ha dichiarato: "la cultura delle alghe può soddisfare un bisogno molto reale", che Science News Letter ha trasformato in "future popolazioni del mondo saranno mantenute dalla fame per la produzione di alghe migliorate o istruite legate alla feccia verde sugli stagni. " La copertina della rivista presentava anche il laboratorio Cambridge di Arthur D. Little, che era una presunta futura fabbrica alimentare. Alcuni anni dopo, la rivista pubblicò un articolo intitolato "La cena di domani", in cui si affermava che "non vi sono dubbi nella mente degli scienziati che le fattorie del futuro saranno effettivamente fabbriche". Science Digest ha anche riferito che "la feccia comune dello stagno sarebbe presto diventata la coltura agricola più importante del mondo". Tuttavia, nei decenni trascorsi da quando tali affermazioni sono state avanzate, le alghe non sono state coltivate su così vasta scala.

Stato attuale

Poiché il crescente problema alimentare mondiale degli anni '40 è stato risolto da una migliore efficienza delle colture e da altri progressi nell'agricoltura tradizionale, la Clorella non ha visto il tipo di interesse pubblico e scientifico che aveva negli anni '40. La clorella ha solo un mercato di nicchia per le aziende che la promuovono come integratore alimentare.

Difficoltà di produzione

La ricerca sperimentale è stata condotta in laboratorio, piuttosto che sul campo, e gli scienziati hanno scoperto che la clorella sarebbe stata molto più difficile da produrre di quanto si pensasse in precedenza. Per essere pratici, le alghe coltivate dovrebbero essere poste alla luce artificiale o all'ombra per produrre alla massima efficienza fotosintetica. Inoltre, affinché la Clorella sia produttiva come il mondo richiederebbe, dovrebbe essere coltivata in acqua gassata, il che avrebbe aggiunto milioni al costo di produzione. Per il raccolto era necessario un processo sofisticato e costi aggiuntivi e, affinché la clorella fosse una fonte alimentare praticabile, le sue pareti cellulari avrebbero dovuto essere polverizzate. La pianta potrebbe raggiungere il suo potenziale nutrizionale solo in situazioni artificiali altamente modificate. Un altro problema era lo sviluppo di prodotti alimentari sufficientemente appetibili dalla clorella.

Sebbene la produzione di Chlorella sembrasse promettente e coinvolgesse la tecnologia creativa, fino ad oggi non è stata coltivata sulla scala che alcuni avevano previsto. Non è stato venduto su scala di Spirulina , prodotti a base di soia o cereali integrali. I costi sono rimasti elevati e la clorella è stata in gran parte venduta come alimento salutare, per cosmetici o come mangime per animali. Dopo un decennio di sperimentazione, gli studi hanno dimostrato che in seguito all'esposizione alla luce solare, la clorella ha catturato solo il 2,5% dell'energia solare, non molto meglio delle colture convenzionali. Anche la clorella fu trovata dagli scienziati negli anni '60 come impossibile per l'uomo e altri animali da digerire nel suo stato naturale a causa delle dure pareti cellulari che incapsulavano i nutrienti, il che presentava ulteriori problemi per il suo uso nella produzione alimentare americana.

Uso nella riduzione dell'anidride carbonica e nella produzione di ossigeno

Nel 1965, l'esperimento russo CELSS BIOS-3 ha stabilito che 8 m2 di clorella esposta potevano rimuovere l'anidride carbonica e sostituire l'ossigeno nell'ambiente sigillato per un singolo essere umano. Le alghe venivano coltivate in tini sotto la luce artificiale.

Medicina alternativa

La clorella viene consumata come integratore sanitario principalmente negli Stati Uniti e in Canada e come integratore alimentare in Giappone. I produttori di prodotti Chlorella affermano che ha una serie di presunti effetti sulla salute, inclusa la capacità di curare il cancro. Secondo l'American Cancer Society, "gli studi scientifici disponibili non ne supportano l'efficacia per prevenire o curare il cancro o qualsiasi altra malattia nell'uomo".

Preoccupazioni per la salute

Uno studio del 2002 ha dimostrato che le pareti cellulari della clorella contengono lipopolisaccaridi, endotossine presenti nei batteri Gram-negativi che colpiscono il sistema immunitario e possono causare infiammazione. Tuttavia, studi più recenti hanno scoperto che i lipopolisaccaridi in organismi diversi dai batteri Gram-negativi, ad esempio nei cianobatteri, sono notevolmente diversi dai lipopolisaccaridi nei batteri Gram-negativi.

Aquaria

La clorella può creare problemi di acqua verde e opaca negli acquari. La clorella può crescere a causa degli alti livelli di nitrati e fosfati o della luce solare diretta. Ridurre il fosfato e il nitrato mediante il cambio parziale dell'acqua e spostare l'acquario all'ombra può aiutare ad alleviare il problema.