Водарасць, якая можа забяспечыць харчаваннем увесь свет. Як на Тайвані вырошчваюць хларэлу
Адна з самых старажытных насельніц нашай планеты — мікраскапічная водарасць хларэла. Яна пратэндуе на ролю альтэрнатывы бялку, інгрэдыента ў меню астранаўтаў, а таксама на ролю заменніка ежы ў свеце, якому пагражае недахоп харчовых рэсурсаў. Сёння з хларэлы вырабляюць амега-3 тлустыя кіслоты, выкарыстоўваюць яе для вытворчасці біяпаліва, харчовых упаковачных матэрыялаў і нават для вытворчасці фасадаў будынкаў, якія выпрацоўваюць энергію.
24.08.2023 / 19:39
Хларэла ў таблетках. Фота: VeraShine / Getty Images
Хларэла — гэта аднаклетачная зялёная водарасць, якая жыве ў прэснаводных вадаёмах. Нідэрландскі біёлаг Марцін Беерынк адкрыў яе яшчэ ў 1890 годзе. Аднак тады навукоўцы не надалі мікраводарасці належнай увагі. Пераломны момант у гісторыі хларэлы адбыўся пасля ядзерных бамбардзіровак Японіі, калі з яе дапамогай удалося аднавіць і ачысціць ад радыяцыі вялікія плошчы заражанай глебы.
З 1950 года хларэлу выпусцілі на сусветны рынак. Японскія вытворцы пачалі вырабляць на аснове расліны парашкі і таблеткі — і прэзентавалі новы суперфуд.
Хларэла ёсць суперфудам, бо змяшчае каштоўныя амінакіслоты, мінералы, вітаміны і іншыя кампаненты, неабходныя чалавечаму арганізму. У прыватнасці, у яе складзе 20 амінакіслот, 8 з якіх з'яўляюцца незаменнымі. Таксама хларэла змяшчае вялікую колькасць ёду, жалеза, фалійнай кіслаты, фосфару, калію, магнію і цынку.
Дзякуючы свайму ўнікальнаму складу яна стала адным з самых папулярных суперфудаў сярод спартсменаў, вегетарыянцаў і прыхільнікаў здаровага ладу жыцця. Надзвычай багатая пажыўнымі рэчывамі, хларэла здольная замяніць у рацыёне мясныя прадукты.
Тайвань добра падыходзіць для вырошчвання хларэлы, якая з'яўляецца «схаваным чэмпіёнам» сярод тайваньскіх экспартных прадуктаў. Фота: Кент Чжуан / Taiwan Panorama
Як Тайвань стаў галоўным экспарцёрам хларэлы
Сёння, пасля шасці дзесяцігоддзяў развіцця галіны, асноўнымі краінамі-экспарцёрамі хларэлы з'яўляюцца Тайвань, Кітай, Германія, Японія і Індыя. Паводле статыстычных даных, апублікаваных у сакавіку 2023 года Дэпартаментам прамысловых тэхналогій Міністэрства эканомікі Тайваня, экспарт зялёных водарасцяў гэтай краінай у 2022 годзе склаў 928,56 метрычнай тоны, што складае 45,05% ад агульнасусветнага аб'ёму, а гэта азначае, што Тайвань мае самую высокую долю рынку ў свеце, распавядае Taiwan Panorama.
У цяперашні час у Тайвані пяць-шэсць кампаній, якія займаюцца масавай вытворчасцю зялёных водарасцяў, з якіх найстарэйшая — Тайваньская кампанія па вытворчасці хларэлы (Taiwan Chlorella Manufacturing Company — TCMC), заснаваная ў 1964 годзе.
Калі TCMC толькі пачынала сваю дзейнасць, яны запрасілі японскіх спецыялістаў, каб тыя дапамаглі ім у адборы штамаў хларэлы і ўдасканаленні тэхналогій вырошчвання.
«Хоць японскія навукоўцы даўно ведалі пра пажыўную каштоўнасць хларэлы і правялі шматгадовыя даследаванні па яе вырошчванні, больш халодны клімат Японіі абцяжарваў вырошчванне зялёных водарасцяў і рабіў гэта немагчымым круглы год. Калі яны выявілі багацце сонечнага святла на Тайвані, спрыяльны клімат і лёгкі доступ да чыстай незабруджанай вады, то зразумелі, што знайшлі месца, добра прыдатнае для вырошчвання хларэлы», — расказвае Хелена Сонг, менеджарка па даследаваннях і распрацоўках TCMC.
Спачатку ўся хларэла, вырабленая TCMC, экспартавалася ў Японію, бо там ужо быў добра развіты рынак збыту гэтага прадукту. Пазней, калі хларэла ператварылася ў сусветны суперпрадукт, спажыўцы ў многіх краінах прызналі высокую якасць зялёных водарасцяў, якія вырабляюцца на Тайвані. У цяперашні час тайваньскую прадукцыю з хларэлы можна знайсці больш чым у 30 краінах.
Усё пачынаецца ў лабараторыі
«Спачатку хларэлу культывуюць у выглядзе групы клетак у кубку Петры ў лабараторыі, дзе ім патрабуецца святло 24 гадзіны ў суткі і тэмпература 4°C. На працягу двух тыдняў адна клетка будзе дзяліцца зноў і зноў, утвараючы больш за мільярд клетак», — расказвае Сонг.
Зялёныя водарасці, якія прадаюцца на рынку ў якасці здаровай ежы, у асноўным складаюцца з мікраскапічнай хларэлы з дыяметрам клетак ўсяго ад двух да васьмі мікрон. Патрэбны мікраскоп з павелічэннем не менш як у 600 разоў, каб выразна бачыць асобныя клеткі хларэлы і працэс клетачнага дзялення.
У працэсе культывавання хларэлу неабходна пастаянна перамяшчаць з адной ёмістасці ў іншую, з кубка Петры ў прабірку, а затым у маленькія і вялікія колбы, пакуль праз 21 дзень яе не перанясуць у адкрытую сажалку для далейшага культывавання.
Гэтыя адкрытыя сажалкі вельмі неглыбокія (глыбінёй усяго каля 35-45 сантыметраў), каб усе клеткі багавіння маглі атрымліваць сонечнае святло і ажыццяўляць фотасінтэз. Каб дапамагчы гэтым працэсам, вада ў сажалках бесперапынна ўзбіваецца механічнымі маніпулятарамі.
Збор ураджаю хларэлы можна пачынаць праз восем тыдняў: у гэты час вада адфільтроўваецца, а прымешкі выдаляюцца з дапамогай цэнтрабежных сепаратараў. Затым багавінне абязводжваюць пры тэмпературы 300°C, здрабняюць у парашок і вырабляюць з яго таблеткі ці капсулы.
«У нашы дні ўсе ў асноўным выкарыстоўваюць адны і тыя ж этапы вырошчвання хларэлы, але ў нас ёсць дадатковыя патрабаванні да кантролю якасці. Штогод мы рэгулярна адпраўляем узоры ў японскія даследчыя лабараторыі харчовых прадуктаў для тэставання, каб пацвердзіць адсутнасць забруджвання металамі або іншымі прымешкамі», — кажа Сонг.
Навукоўцы адзначаюць, што марскія травы (квітнеючыя расліны, якія растуць у марскім асяроддзі) могуць паглынаць у два разы больш вугляроду на квадратны кіламетр, чым наземныя лясы. Між іншым, мікраводарасць Haematococcus pluvialis у 21 разоў больш эфектыўна паглынае вуглярод, чым дрэвы, таму з ёй звязаныя шматабяцальныя напрамкі даследаванняў. Фота: Кент Чжуан / Taiwan Panorama
Пажыўная каштоўнасць
Зялёныя водарасці — гэта водныя расліны, якія, як і наземныя, таксама ажыццяўляюць фотасінтэз, таму ўтрымліваюць аналагічныя пажыўныя рэчывы.
Хларэла вядомая высокім утрыманнем бялку, на долю якога прыпадае 60% клетак хларэлы па сухой вазе.
Калі параўнаць 100 грамаў хларэлы з такой жа колькасцю сухога малака, акажацца, што ў першай змяшчаецца ў 20 разоў больш бялку, чым у другім.
Вось чаму падчас пасляваеннага бэбі-буму 1950-х гадоў, калі хуткі рост насельніцтва ствараў праблему з пастаўкамі харчавання, даследчыкі ў такіх краінах, як ЗША, Вялікабрытанія, Францыя і СССР, вывучалі хларэлу ў надзеі, што яна можа стаць дадатковай крыніцай бялку.
Прафесар Хіросі Тамія, батанік Такійскага ўніверсітэта, далучыўся да гэтага даследавання і пазней кіраваў праектам масавай вытворчасці зялёных водарасцяў у Інстытуце біялагічных даследаванняў Такугава, дзе ў 1957 годзе ён заснаваў даследчы цэнтр зялёных водарасцяў і пачаў працаваць над камерцыялізацыяй гэтых прадуктаў. Аднак клетачныя сценкі хларэлы вельмі тоўстыя, з трыма мембраннымі пластамі, так што, калі ўжываць хларэлу ў ежу ў яе натуральным выглядзе, яна не можа быць ператраўленая і засвоеная чалавечым арганізмам.
«Мы набылі запатэнтаваную нямецкую тэхналогію, якая выкарыстоўвае высокі ціск для разбурэння клетачных сценак, каб іх можна было ператравіць, сапраўды гэтак жа, як пры вырабе попкорна раскрываюцца кукурузныя зярняты», — тлумачыць Сонг.
Ці могуць водарасці лячыць?
Акрамя правядзення даследаванняў па выкарыстанні хларэлы ў якасці здаровага прадукту харчавання, TCMC актыўна супрацоўнічае з навуковымі коламі ў надзеі распрацаваць іншае карыснае прымяненне для зялёных водарасцяў.
Буйныя праекты былі накіраваныя на вывучэнне магчымых супрацьінфекцыйных і супрацьракавых уласцівасцяў кіслага поліцукрыду Хлон А, які змяшчаецца ў хларэле; даследавалі ўплыў хларэлы на ўзровень халестэрыну ў сыроватцы крыві ў пацукоў; вывучалі здольнасць пептыдаў хларэлы зніжаць крывяны ціск і ўплыў дабавак хларэлы на пашкоджанні цягліц у спартсменаў, выкліканыя сілавымі практыкаваннямі.
Асабліва цікавае даследаванне было праведзена ў 2009 годзе. Яшчэ ў 1998-м на Тайвані адбылася шырокамаштабная ўспышка энтэравіруса сярод дзяцей. У той час не існавала спецыяльных лекаў для лячэння гэтага віруса, што выклікала трывогу грамадскасці. У энтэравіруса 71 няма клеткавай мембраны, таму этанол быў неэфектыўны, і адзінае, што лекары маглі выкарыстоўваць для знішчэння віруса, — гэта адбельвальнік. Аднак гэта было вельмі шкодна для маленькіх дзяцей.
У 2009 годзе TCMC даручыла правесці даследаванне і выявіла, што экстракты поліцукрыдаў з марской салаты (Ulva lactula) могуць падаўляць заражэнне энтэравірусам 71. Гэтае адкрыццё чарговы раз прыцягнула шырокую ўвагу да зялёных водарасцяў.
Будучыня хларэлы
У 1970-х гадах, у рамках сваёй касмічнай праграмы, Нацыянальнае ўпраўленне ЗША па аэранаўтыцы і даследаванні касмічнай прасторы адправіла хларэлу ў космас, каб праверыць яе патэнцыял у якасці крыніцы ежы, для выпрацоўкі кіслароду шляхам фотасінтэзу і для перапрацоўкі адходаў жыццядзейнасці чалавека.
Акрамя таго, паколькі рост насельніцтва планеты працягвае ўяўляць небяспеку для недахопу харчавання, даследчая група з Універсітэта Квінсленда ў Аўстраліі падлічыла, што калі да 2050 года ў акіяне можна будзе стварыць дастатковую колькасць фермаў па вырошчванні марскіх водарасцяў, каб забяспечыць 10% прадуктаў харчавання для чалавека, гэта магло б кампенсаваць дэфіцыт вытворчасці прадуктаў харчавання ў свеце.
Чытайце яшчэ:
«Калдуновы саюз»: Тайвань умацоўвае партнёрскія сувязі з краінамі Цэнтральнай і Усходняй Еўропы
Гэтыя дзве расліны — найлепшыя ачышчальнікі паветра
Знойдзена рэдкая падземная расліна, якую 150 гадоў ніхто не бачыў ФОТА