Хлорелла – вид одноклеточных зеленых морских водорослей, принадлежащих к типу зеленых водорослей. Форма – сферическая, примерно от 2 до 10 нм в диаметре, не имеет жгутиков. Хлорелла содержит зеленые фотосинтезирующие пигменты хлорофил-a и –b в хлоропласте. Через фотосинтез, хлорелла развивается быстро, требуя только углекислый газ, воду, солнечный свет и малое количество минералов.
Название «Хлорелла», происходящее с греческого «chloros», означает «зеленый», и латинский уменьшительный суффикс “ella” означает маленький. Биохимик и клеточный физиолог Отто Генрих Варбург, награжденный Нобелевской Премией в Физиологии или Медицине в 1931 за свою научную работу о клеточном дыхании, также изучал фотосинтез в хлорелле. В 1961, Мелвин Калвин из Университета Калифорнии получил Нобелевскую Премию в Химии за научную работу о путях усвоения углекислого газа в растениях, используя хлореллу. В последние годы, ученые меньше использовали хлореллу как экспериментальный организм, потому что она не имеет полового цикла и, поэтому, преимущества исследований генетики недоступны.
Многие люди верили, что хлорелла может служить как потенциальный источник пищи и энергии, потому что фотосинтезирующая эффективность, в теории, может достигнуть 8%, что сравнимо с другими высоко эффективными урожаями, как сахорный тростник.
Хлорелла как источник еды
Хлорелла – привлекательный потенциальный источник еды, так как в нем много протеина и других необходимых элементов; в высушенном виде, в хлорелле примерно 45% протеина, 20% жира, 20% углевода, 5% волокна и 10% минералов и витаминов. Сейчас используются методы массового производства для выращивания хлореллы в больших искусственных круговых прудах. В хлорелле содержится изобилие калорий, жиров и витаминов.
Когда был первый сбор урожая этого растения, хлореллу предложили как «очень дешевовое» белковое добавление к диете человека. Сторонники иногда сосредотачивают внимание на другие предполагаемые пользы морских водорослей таких, как утверждение о контроле веса, предотвращение рака и поддержка иммунной системы.
Под определенными условиями выращивания, хлорелла приносит масло, содержащее высокое количество полиненасыщенных жиров – хлорелла минутиссима принесла EPA 39.9% от общего количества липидов.
Одно маленькое исследование (35 участников) предположило, что добавление хлореллы имеет хороший эффект на уменьшение уровня диоксина в грудном молоке и также может полезно сказаться на вскармливаемых грудью детях увеличением уровня IgA в грудном молоке.
История
После всеобщих страхов о неконтролируемом росте населения, во время конца 1940-х и начала 1950-х хлореллу видели как новый и многообещающий основной источник еды и как возможное решение к последующему мировому голодному кризису. Многие люди в то время думали, что голод будет подавляющей проблемой и видела хлореллу как способ покончить с кризисом, предоставляя большие количество качественной еды по относительно-низкой цене.
Многие институты начали исследовать морские водоросли, включая Институт Карнеги, Фонд Рокфеллера, Национальный Институт Здоровья, Калифорнийский университет в Беркли, Комиссия по атомной энергии, Стэнфордский университет. После второй мировой войны, многие европейцы голодали и многие Мальтузианцы приписывали это не только к войне, но и к неспособности всего мира производить достаточно еды для поддержки увеличивающегося на тот момент населения. Согласно докладу продовольственной и сельскохозяйственной организации от 1946го года, в 1960ом году в мире нужно будет производить на 25%-35% больше еды чем в 1939ом году, чтобы поддерживать увеличивающееся население. Так как мясо было дорогим и энергоемким для производства, нехватка белков была проблемой. Министерство сельского хозяйства США посчитало, что для того, чтобы прокормить население США к 1975му году, нужно было добавить 800,000 км² земли, в то время как только 182,000 км² было доступно. Один способ для борьбы с национальной нехваткой продовольствия было увеличение доступной земли для фермеров, но американская граница и сельскохозяйственные земли уже давно были потеряны в расширении городской жизни. Надежды опирались единственно на новые сельскохозяйственные методы и технологии. Из-за этих обстоятельств нужно было альтернативное решение.
Чтобы справиться с предстоящим послевоенным ростом населения в США и в других странах, исследователи решили задействовать неиспользованные морские ресурсы. Начальное тестирование Стэнфордского исследовательского института показали, что хлорелла (выращенная в теплых, солнечных, мелководных условиях) может превратить 20% солнечной энергии в растение, которое высушенное, содержит 50% белков. Вдобавок, хлорелла содержит жиры и витамины. Фотосинтезирующая эффективность растения позволяет ему приносить больше белков на единицу площади, чем любое другое растение – один ученый предсказал, что 10,000 тон белка в год может быть произведено 20 рабочими на хлорелловой ферме площадью 4 квадратных километра. Контрольное исследование, выполненное в Стэнфорде и в других местах, привело к огромной реакции в прессе от журналистов и газет, но не привело к крупномасштабному производству морских водорослей. Хлорелла казалась жизнеспособным вариантом из-за технологического прогресса в сельском хозяйстве в то время и широко распространенного одобрения от экспертов и ученых, которые изучали растение. Исследователи морских водорослей даже надеялись добавить нейтрализованный порошок хлореллы в обычные продукты питания, как способ укрепить их витаминами и минералами.
Когда предварительные результаты лабораторных исследований были опубликованы, реакция научной литературы поддержала возможно предполагаемую супер-еду. Science News Letter хвалили оптимистические результаты в статье, названной «Морские водоросли для кормления голодающих». Джон Барлю, редактор книги «Культура морских водорослей от лаборатории до опытного завода» института Карнеги в Вашингтоне, заявил, что «культура морских водорослей может иметь реальную необходимость», что Science News Letter превратило в «будущее население мира будет избавлено от голода благодаря производству улучшенных и развитых морских водорослей, относящихся к зеленой пене (зелени) на прудах». Обложка журнала также изображала лабораторию Артура Д. Литтла в Кембридже, которая была предполагаемым будущим пищевым заводом. Несколько лет позже, журнал опубликовал статью, названную «Завтрашний ужин», которая заявила «Нет сомнений, что в мыслях ученых фермы будущего на самом деле будут заводами». Science Digest также сообщили, что «обычная зелень в прудах скоро станет наиболее важной сельскохозяйственной культурой в мире».
Текущее положение
Так как растущая проблема нехватки еды 1940-х годов была решена лучшей эффективностью культур и не из-за «супер-еды», хлорелла потеряла свою популярность, полученную в 1940-х. хлорелла все еще может быть найдена сегодня у компаний, продвигающих идею «супер-еды».
Сложности производства
В конце концов, ученые выяснили, что производить хлореллу будет намного тяжелее, чем предполагалось. Экспериментальная научная работа была выполнена в лабораториях, а не на поле. Чтобы быть практичным, целая партия взрослых морских водорослей должна была быть помещена в искусственный свет или тень, чтобы производить на максимальной фотосинтезирующей эффективности. Также, чтобы хлорелла была продуктивной согласно мировым требованиям, ее нужно было выращивать в воде, обогащенной углекислотой, что добавило бы миллионы к производственным расходам. Сложный процесс и дополнительные расходы требовались для сбора урожая и для того, чтобы хлорелла стала жизнеспособным источником питания, ее клеточные стенки должны быть распыленными. Растение могло достичь своего питательного потенциала только в высоко измененных искусственных ситуациях. Другой проблемой было развитие достаточно вкусных пищевых продуктов из хлореллы.
Хотя производство хлореллы выглядело многообещающим и включало креативные технологии, ее не выращивали в предсказанных масштабах. Хлорелла не продавалась в масштабе продуктов из спирулины, сои и цельного зерна. Затраты оставались высокими и хлорелла в основном продавалась как здоровая пища, для косметики или как животный корм. После десятилетия экспериментирования исследования показали, что вследствие воздействия солнечных лучей, хлорелла едва захватила 2.5% — не намного лучше чем обычные культуры. В 1960-х учеными было найдено, что для людей и животных невозможно было переваривать хлореллу в естественном состоянии из-за жестких клеточных стенок, инкапсулирующих питательные вещества, что представляло дальнейшие проблемы использования растения для производства пищи в Америке.
Опасности для здоровья
Исследование 2002-го года показало, что клеточные стенки хлореллы содержат липополисахариды, эндотоксины найденные в грамотрицательных бактериях, влияющие на иммунную систему и вызывающие воспаление. Хотя, более недавние исследование нашли, что липополисахариды в организмах, кроме грамотрицательных бактерий, например, в цианобактерии, значительно отличаются от липополисахаридов в грамотрицательных бактериях. Удивительно, исследование в 2010 показало, что хлорелла содержит пептид, известный как Хлорелла-11, который на самом деле подавляет воспаление, вызванное липополисахаридами из грамотрицательных бактерий.
