Das ist drin in unseren Produkten

Die Mirkoalgen Spirulina und Chlorella sind vielen ein Begriff und finden heute in unterschiedlichen Bereichen als Nahrungsergänzungsmittel ihre Anwendung. Ein Zusammenspiel aus unterschiedlichen Mikro- und Makronährstoffen macht diese Mikroalgen so wertvoll für unsere Ernährung. Im Folgenden werden die wichtigsten in Spirulina und Chlorella  zu findenden Mikro- und Makronährstoffe und ihre Funktion näher erklärt. 

Proteine

Proteine (= Eiweiße) werden nach der Aufnahme durch die Nahrung im Magen-Darm-Trakt zu Aminosäuren aufgespalten, diese werden dann zur Leber transportiert und dort — je nachdem, welche Aufgaben ihnen zugewiesen werden — neu zusammengesetzt. Von einem Eiweiß spricht man erst, wenn mehr als 60 Aminosäuren zusammen gekommen sind — es handelt sich hier also um eine sehr komplexe Struktur.

Bekannte Proteinquellen sind Fleisch, Wurst, Milch und Milchprodukte, alles tierische Produkte, diese sind gleichzeitig auch Lieferanten von nicht-gesunden Nahrungsbestandteilen, wenn diese im Übermaß genossen werden (z.B. Cholesterin). Es wird daher empfohlen, die Hälfte aller täglich zugeführten Proteine aus pflanzlichen Quellen zu schöpfen, z.B. aus Kartoffeln, Hülsenfrüchten, Getreide oder eben zusätzlich aus Mikroalgen wie Spirulina. Der hohe Proteingehalt der Mikroalgen konnte in analytischen Daten des Proteingehalts nachgewiesen werden (8).

Proteine sind z.B. verantwortlich

• für die Regulation des Stoffwechsels (man bezeichnet sie dann als Enzyme)
• für die Strukturbildung von Zellen, Organen und Zellmembranen
• für diverse Transportmechanismen im Körper sowie
• die Steuerung von Hormonen und Hormonrezeptoren
• für die Aufrechterhaltung der physiologischen Osmolarität in den Gefäßen. Ein Mangel an dem Eiweiß Albumin kann zu einem Druckabfall in den Gefäßen führen, was sich durch Ödeme äußert.
• für die Abwehr des Immunsystems durch Antikörper und
• Proteine sind auch zur Energiegewinnung wichtig.

Ohne Eiweiß kann ein Körper also nicht existieren. Er schützt sich gegen Mangelzustände, indem er vorhandenes Eiweiß abbaut, z.B. in der Muskulatur, um es dann an anderer Stelle wieder einsetzen zu können. Dieses Phänomen beobachtet man z.B. bei der gewollten oder nicht gewollten Gewichtsreduktion, bei der man nicht nur Fett verliert sondern wo es auch zum (unerwünschten) Abbau von Muskulatur kommt, wenn man kein Eiweiß zu sich nimmt. Der minimale tägliche Eiweißbedarf liegt bei 25,7 g. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) und die WHO empfehlen pro Tag eine Eiweißzufuhr von 0,8 g/kg Körpergewicht, also etwa 60 g für einen 70 kg schweren Erwachsenen.

Text Proteine: Dr. med. Bettina Hees, Quelle: Schauder P., Ollenschläger G. Ernährungsmedizin, Prävention und Therapie. Urban&Fischer Verlag, 2006

Unser Bio Spirulina & Chlorella Produkte enthalten eine große Menge Eiweiß (min. 58,6 % bezogen auf das Trockengewicht). Im Vergleich hierzu liegt das Eiweiß-Trockengewicht z.B. von Sojabohnen als bekannte Eiweißquelle  mit ca. 33% deutlich niedriger.

Aminosäuren

Aminosäuren sind die Bausteine, aus denen der Organismus Proteine aufbaut und Energie bezieht. Chlorella enthält alle für den Menschen essentiellen, d.h. lebensnotwendigen Aminosäuren, die mit der Ernährung zugeführt werden müssen. Dies sind Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin. Sie sind in Chlorella nicht nur in Spuren sondern reichhaltig vorhanden.

Nachweisen kann man dies über die Bestimmung des EAAI, des Essential Amino Acid Index, er ist ein Parameter zur ernährungsphysiologischen Beurteilung der Proteinqualität. Durch die Bestimmung der Proteinqualität kann man erfahren, ob das mit der Nahrung aufgenommene Protein überhaupt in der Lage ist, das  abgebaute Körpereiweiß zu ersetzen. Der EAAI berücksichtigt den Gehalt an essentiellen, also unentbehrlichen Aminosäuren im zu testenden Protein und vergleicht dies mit dem Gehalt der Aminosäuren in einem Standardprotein wie z.B. Vollei-Protein — je höher der EAAI, desto besser. Für Chlorella lag der Index zwischen 1,35 und 0,92 (9, 10), im Vergleich hierzu lag der EAAI bei Sojaprotein nur bei 0,66 (9). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Proteine in Chlorella von hoher oder guter Qualität sind.

Polysaccharide + Ballaststoffe

Chlorella besteht zu ca. 17% (Trockengewicht) aus Kohlenhydraten (8), wovon mehr als 65% der Kohlenhydrate unverdauliche Ballaststoffe sind, die offenbar aus den Chlorella-Zellwänden stammen.

Neben den Ballaststoffen wurden in Chlorella weitere Polysaccharide gefunden, die als Stimulatoren des Algenwachstums wirken, aber auch antioxidative Wirkung besitzen, denn auch eine Alge muss sich gegen den Angriff freier Radikale schützen und dies tut sie mit Hilfe von Antioxidantien (11–14). Darüber hinaus entdeckte und beschrieb die Forschungsgruppe um Tabarsa (15) ein immunstärkendes wasserlösliches α‑Glucan, das aus Chlorella vulgaris stammte.

Fette

Chlorella enthält mit ca. 11% Trockengewicht eine geringe Menge an Fetten (8). Dies sind α‑Linolensäure (etwa 10–16% der Gesamtfettsäuren) und Linolsäure (ca. 18% der Gesamtfettsäuren), aber keine Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure (= Omega-3-Fettsäuren) wie sie in Fisch oder veganen Mikroalgen wie Schizochytrium vorkommen (10, 16). Ungefähr 65–70% der Gesamtfettsäuren in kommerziell erhältlichen Chlorella-Produkten sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren (3, 10,16).

Aufgeschlossene (= aufgebrochene) Zellwände

Chlorella-Algen können in ihrem natürlichen Zustand vom Menschen nicht verdaut werden, da ihre Zellwände aus unverdaulicher Zellulose bestehen. Daher ist es sinnvoll, die Zellwände von Chlorella mechanisch aufzuschließen. Dies gelingt mittels des hochwertigen Sprühtrocknungsverfahrens sehr gut. Die Verdaulichkeit konnte durch den Einsatz von Sprühtrocknung deutlich erhöht werden, und zwar um 80%, was ein guter Wert ist (18).

Vitamin B12

Chlorella enthält vor allem die Vitamine D2 und B12, die in pflanzlichen Nahrungsmitteln nicht vorkommen, sowie größere Mengen an Folsäure und Eisen als andere pflanzliche Lebensmittel.

Vitamin B12 — auch Cobalamin genannt — ist in tierischen Lebensmitteln enthalten wie Fleisch, Fisch, Milch + Milchprodukten (nicht-pasteurisiert), Eiern und vergorenen Lebensmittel wie Sauerkraut oder Bier. Dass Vitamin B12 in Mikroalgen wie Chlorella vorkommt, ist wertvoll für die Ernährung, z.B. von Vegetariern und Veganern.

Die täglich benötigten Mengen an Vitamin B12 sind gering und in der Regel gut mit der Ernährung zu erreichen, wenn man die oben aufgeführten Lebensmittel zu sich nimmt. Anders ist die Situation bei Vegetariern und Veganern und bei voll gestillten Säuglingen vegan lebender Mütter, die hierdurch einem hohen Gesundheitsrisiko ausgesetzt sind. Auch im Alter kann die Versorgung mit Vitamin B12 problematisch werden, weil es durch eine altersbedingte atrophische Veränderung der Magenschleimhaut zu einer verminderten Bildung und Abgabe von Vitamin B12 kommen kann. Untersuchungen zufolge können bis zu 43% der Menschen über 60 Jahre davon betroffen sein.

Text Vitamin B12: Dr. med. Bettina Hees, Quelle: Schauder P., Ollenschläger G. Ernährungsmedizin, Prävention und Therapie. Urban&Fischer Verlag, 2006

EFSA Beurteilung zu Vitamin B12

Vitamin B12 ist im Organismus als Coenzym an wichtigen Stoffwechselprozessen beteiligt. Neben der Folsäure (auch in Chlorella enthalten) ist Vitamin B12 enorm wichtig, um den Homocysteingehalt des Blutes zu senken und damit das Risiko von Gefäßverkalkungen zu vermindern. Auch Immunsystem, Energiehaushalt und Nervensystem profitieren von einer ausgeglichenen Vitamin B12 Versorgung.

Die EFSA (European Food and Safety Authorisation = Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) hat dem Rechnung getragen und folgende geprüfte und als wissenschaftlich erwiesene Wirkungen von Vitamin B12 als gesundheitsbezogene Angaben (Health Claims) zugelassen:

Eisen

Eisen ist ein Spurenelement, das — wie der Name schon sagt — im Körper in Spuren vorkommt. Das mindert seine Bedeutung für einen gesunden Stoffwechsel jedoch keineswegs, im Gegenteil. Eisen ist für viele Körperfunktionen wichtig und (lebens-)notwendig.

Eisen findet sich in jeder Körperzelle, es ist außerdem ein wichtiger Cofaktor für zahlreiche wichtige Enzyme. Im Hämoglobin, dem roten Blutfarbstoff in den Erythrozyten, den roten Blutkörperchen, nimmt Eisen eine zentrale Rolle beim Sauerstofftransport im Körper ein.  Daher speichert das Hämoglobin auch die Hauptmasse an Eisen (2500 mg*), gefolgt vom Speichereisen in allen Zellen unseres Körpers (500 bis 1.000 mg*, bei Frauen die Hälfte) und vom Myoglobin in der Muskulatur (150 mg*). Die Enzyme benötigen zwischen 6 und 8 mg*. (*Alle Werte beziehen sich auf die Eisenverteilung bei einem 70 kg schweren Mann.)

Obwohl Eisen außerhalb unseres Körpers zu den häufigsten Metallen gehört und unser Körper sehr sparsam mit seinen Eisen-Reserven umgeht, gehört Eisenmangel nach wie vor zu den häufigsten Mangelerscheinungen. Schätzungen gehen davon aus, dass bis zu 1/3 der Weltbevölkerung eine suboptimale Eisenversorgung aufweist, wobei vor allem Frauen bis zur Menopause, Kinder und Jugendliche in der Wachstumsphase und Schwangere betroffen sind. Zu einem Eisenmangel kann es kommen, wenn zu wenig Eisen in der Nahrung ist, es zu erhöhtem Verlust kommt (z.B. durch Menstruationsblutungen) oder der Bedarf erhöht ist (z.B. in der Schwangerschaft). Über den Darm verliert der Körper täglich zusätzlich etwa 1 mg Eisen, dieses muss über die Ernährung ersetzt werden. Die Menstruation kann diesen Verlust nochmals zusätzlich erhöhen, und zwar um 0,6 bis 1,5 mg/Tag, je nach Stärke der Blutung.

1. Yan, N. et al. The potential for microalgae as bioreactors to produce pharmaceuticals. Int. J. Mol. Sci. 2016, 17, 962.
2. Barkia, I. et al. Microalgae for high-value products towards human health and nutrition. Mar. Drugs 2019, 17, 304.
3. Bito, Tomohiro et al. Potential of Chlorella as a Dietary Supplement to Promote Human Health. Nutrients, 2020.
4. Beijerinck, M.W. Culturversuche mit Zoochlorellen, Lichenengonidien und anderen niederen Algen. Botanische Zeitung 1890, 47, 725–739.
5. Montoya, E.Y.O. et al. Production of Chlorella vulgaris as a source of essential fatty acids in a tubular photobioreactor continuously fed with air enriched with CO2 at different concentrations. Biotechnol. Prog. 2014, 30, 916–922.
6. Rani, K. et al. A comprehensive review on chlorella — its composition, health benefits, market and regulation scenario. Pharma Innov. J. 2018, 7, 583–589.
7. Ru, I.T.K. et al. Chlorella vulgaris: A perspective on its potential for combining high biomass with high value bioproducts. App. Phycol. 2020, 1, 2–11.
8. Becker, E.W. Micro-algae as a sourse of protein. Biotechnol. Adv. 2007, 25, 207–210.
9. Waghmare, A.G. et al. Concentration and characterization of microalgae proteins from Chlorella pynenoidosa. Bioresour. Bioprocess. 2016, 3, 16.
10. Kent, M. et al. Nutritional evaluation of Australian microalgae as potential human health supplements. PLoS ONE 2015, 1.
11. Olaitan, S.A.; Northcote, D.H. Polysaccharides of Chlorella pyrenoidosa. Biochem. J. 1962, 82, 509–519.
12. Sui, Z.; Gizaw, Y.; BeMiller, J.N. Extraction of polysaccharides from a species of Chlorella. Carbohydr. Polym. 2012, 90, 1–7.
13. Yu, M. et al. Preparation of Chlorella vulgaris polysaccharides and their antioxidant activity in vitro and in vivo. Int. J. Biol. Macromol. 2019, 137, 139–150.
14. El-Naggar, N.E.A. et al. Production, extraction and characterization of Chlorella vulgaris soluble polysaccharaides and their applications in AgNPs biosynthesis and biostimulation of plant growth. Sci. Rep. 2020, 10, 3011.
15. Tabarsa, M. et al. An immune-enhancing water-soluble a‑glucan from Chlorella vulgaris and structural characteristics. Food Sci. Biotechnol. 2015, 24.
16. Ötles, S.; Pire, R. Fatty acid composition of Chlorella and Spirulina microalgae species. J. AOAC Int. 2001, 84, 1708–1714.
17. Komaki, H. et al. The effect of processing of Chlorella vulgaris: K‑5 on in vitro and in vivo digestibility in rats. Anim. Feed Sci. Technol. 1998, 70, 363–366.
18. Richmond, A. Handbook of microalgal culture. Biotechnology and applied Phycology. Blackwell Science Ltd., 259 (2004)