«Έχουμε επινοήσει μια μέθοδο που κάνει το φυτοπλαγκτόν (μικροφύκη) να ‘ξεμυρίζει’(απόσμηση) όταν είναι στην ακατέργαστη μορφή του και την επεκτείνουμε πλέον με νέες προσεγγίσεις», μου λέει καθισμένος σε ένα καφέ στο κέντρο της Θεσσαλονίκης, απόγευμα Τετάρτης, ο Επίκουρος Καθηγητής Χημείας στο Διεθνές Πανεπιστήμιο, Μιχάλης Τερζίδης. Και από εδώ ακριβώς ξεκινάει και η συζήτηση για να μάθω κι εγώ τελικά πώς… ‘ξεμυρίζει’.
Όπως μου εξηγεί, στην πραγματικότητα δεν πρόκειται απλά για μια ακόμη εργαστηριακή μέθοδο, αλλά για μια παγκόσμια πατενταρισμένη διαδικασία απομάκρυνσης, και όχι επικάλυψης, των δύσοσμων ουσιών, ιδιαίτερα εκείνων που προσδίδουν τη μυρωδιά ψαριού στο φυτοπλαγκτόν του γένους Nannochloropsis.
Και μπορεί το όνομα να μην μας λέει τίποτα, σίγουρα όμως μας λέει η χρήση του, καθώς το Nannochloropsis αποτελεί αντικείμενο βιομηχανικής εκμετάλλευσης, εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητάς του σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFAs), πρωτεΐνη, σίδηρο και βιταμίνες.
Καθώς προσέχουμε περισσότερο την υγεία μας αλλά και την υγεία του πλανήτη, τα μικροφύκη δείχνουν να είναι οργανισμοί γεμάτοι υποσχέσεις. Θα μπορούσαν να είναι το φαγητό του μέλλοντος; Ίσως. Πάντως σίγουρα αποτελούν την πιο ιδανική και μια 100% βιώσιμη τροφή για την ανθρωπότητα.
«Οι τρέχουσες πηγές πρωτεϊνών δεν επαρκούν για να καλύψουν τις παγκόσμιες διατροφικές ανάγκες. Μέχρι το 2050 απαιτούνται 50% περισσότερα τρόφιμα και 70% περισσότερες πρωτεΐνες για να θρέψουν 9 δισεκατομμύρια ανθρώπους. Η πρωτεΐνη πολλών ειδών μικροφυκών (σε περιεκτικότητα από 42% έως πάνω από 70% σε μερικά είδη) μπορεί να ανταγωνιστεί ποσοτικά και ποιοτικά τις συμβατικές πηγές πρωτεΐνης. Για παράδειγμα, η Arthrospira platensis (Spirulina) και η Chlorella, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είδη εμπορικά σε αυτήν την κατηγορία, μπορεί να περιέχουν έως και 70% πρωτεΐνη. Αυτή η πρωτεΐνη μπορεί να καταναλωθεί ως συμπλήρωμα διατροφής με τη μορφή δισκίων ή σκόνης ή ως πρόσθετο σε τρόφιμα όπως ζυμαρικά, ψωμί, γαλακτοκομικά, μπάρες για αθλητική διατροφή κ.ά», αναφέρει ο Δρ Τερζίδης.
Τα μικροφύκη, γνωστά και ως φυτοπλαγκτόν είναι η πρώτη φυσική τροφή, ο πρώτος κρίκος της τροφικής αλυσίδας του πλανήτη. Με έναν εκτιμώμενο αριθμό 200.000-800.000 ειδών, αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί, με μέγεθος 0,2μm (το 1 μm είναι ίσο με το ένα εκατομμυριοστό του μέτρου), συσσωρεύουν εξαιρετικά θρεπτικά συστατικά, τόσο για τον άνθρωπο όσο και για τα ζώα, ενώ είναι 100% βιώσιμοι, δηλαδή είναι άφθονοι, αυτότροφοι και ανανεώσιμοι.
Μεγαλώνουν μόνο με φωτοσύνθεση, χρησιμοποιώντας την ηλιακή ενέργεια, καταναλώνοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και απελευθερώνοντας οξυγόνο. Στην πραγματικότητα, κάθε τόνος μικροφυκών καταναλώνει έως και 1,8 τόνους CO2. Επιπλέον, αναπτύσσονται 10 φορές πιο γρήγορα από τα χερσαία φυτά, ενώ για να παραχθεί ισοδύναμη ποσότητα βιομάζας, χρειάζεται λιγότερο από το 1/10 της γης. Μπορούν δε, να καλλιεργηθούν σε μη παραγωγικές και μη παραδοσιακά καλλιεργήσιμες εκτάσεις χρησιμοποιώντας καθαρό νερό, υφάλμυρο ή ακόμα και θαλασσινό νερό.
«Τα μικροφύκη περιέχουν όλα τα απαραίτητα αμινοξέα που δεν μπορούν να συνθέσουν τα θηλαστικά. Επιπλέον, η παραγωγή πρωτεΐνης από μικροφύκη μπορεί να γίνει πολύ πιο αποτελεσματική και βιώσιμη συγκριτικά με άλλες πηγές. Οι πηγές ζωικής πρωτεΐνης καταναλώνουν 100 φορές περισσότερο νερό σε σύγκριση με τις φυτικές πηγές για ισοδύναμη εκχύλιση πρωτεϊνών, ενώ η παραγωγή πρωτεΐνης από μικροφύκη μπορεί να γίνει σε 4πλάσιο ρυθμό συγκριτικά με την παραγωγή χερσαίων καλλιεργειών», προσθέτει ο καθηγητής.
Γιατί πρέπει απαραίτητα να «ξεμυρίσουν»;
Αν και τα ψάρια είναι εδώ και χρόνια η κύρια εμπορική πηγή ελαίων (π.χ. μουρουνέλαιο), δεν παράγουν από μόνα τους τα πολύτιμα για τον άνθρωπο ωμέγα-3 λιπαρά οξέα. Τα ωμέγα-3 προέρχονται από την τροφή των ψαριών που δεν είναι άλλη από τα μικροφύκη. Εκτιμήσεις δείχνουν ότι μέχρι το 2030 αναμένεται έλλειψη 50 εκατομμυρίων τόνων ψαριών για ανθρώπινη κατανάλωση, έτσι, μοιραία το παγκόσμιο ενδιαφέρον μετατοπίζεται προς την πρωταρχική πηγή των ωμέγα-3, δηλαδή προς στα μικροφύκη.
Τα μικροφύκη είναι εξαιρετικές πηγές λιπαρών οξέων, ιδιαίτερα των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων (PUFAs). Επειδή αναπτύσσονται πολύ γρήγορα, μπορούν να παράγουν μέχρι 100 φορές περισσότερο έλαιο από τα χερσαία ελαιούχα φυτά, με ποιότητα πολύ ανώτερη από το ιχθυέλαιο, καθώς έχουν χαμηλότερα επίπεδα μόλυνσης από τοξικούς ρύπους (π.χ. διοξίνες, βαρέα μέταλλα, μικροπλαστικά κ.ά) και με καλύτερο ποιοτικό προφίλ ακόρεστων λιπαρών οξέων.
«Το Nannochloropsis είναι ένα από τα είδη μικροφυκών που αναπτύσσεται σε θαλασσινό νερό και χρησιμοποιείται για την παραγωγή ελαίου υψηλής περιεκτικότητας (πάνω από 75%) σε PUFAs, μεταξύ των οποίων είναι το ωμέγα-3 EPA, που έχει ιδιαίτερη αξία και μεγάλο φαρμακολογικό ενδιαφέρον. Γενικά, αυτά τα οξέα είναι πολύ ευαίσθητα στην οξείδωση. Όταν αποσυντίθενται, παράγουν προϊόντα (π.χ. πτητικές αλδεΰδες, κετόνες και αλκοόλες) με δυσάρεστη γεύση ή/και οσμή (τάγγιση). Σε πολλά προϊόντα όπου χρησιμοποιούνται μικροφύκη, όπως στα γαλακτοκομικά, για παράδειγμα, πρέπει να εξαλειφθεί αυτή η γεύση και η μυρωδιά στον υψηλότερο δυνατό βαθμό και να παραχθεί ένα προϊόν που δεν είναι μόνο ανώτερης θρεπτικής αξίας, αλλά ταυτόχρονα ελκυστικό για τον καταναλωτή», εξηγεί ο καθηγητής, συμπληρώνοντας πως η αντίδραση στη γεύση είναι τόσο κρίσιμη που η βιομηχανία χρησιμοποιεί μια παλέτα πρόσθετων για την τυποποίηση των γεύσεων, για την αύξηση της ελκυστικότητας και για την κάλυψη ανεπιθύμητων χαρακτηριστικών.
Σύμφωνα με τον Δρα Τερζίδη, οι μέχρι τώρα μέθοδοι για τον έλεγχο της οσμής μικροφυκών ή προϊόντων μικροφυκών στοχεύουν κυρίως στα έλαια που προέρχονται από αυτά, και στις περισσότερες περιπτώσεις περιορίζονται στην κάλυψη των ανεπιθύμητων οσμών με πρόσθετα (odour masking).
Ο Έλληνας επιστήμονας αντιλήφθηκε την ανάγκη μιας απλής διαδικασίας για την απαλλαγή του Nannochloropsis από τη δυσοσμία όταν ξεκίνησε να συνεργάζεται με την εταιρεία Plankton First πριν 8 χρόνια. Το 2019 μαζί με την εταιρεία ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή μέθοδο μοριακής απόσμησης του Nannochloropsis, την οποία ο καθηγητής συνεχίζει να εξελίσσει με την ομάδα του. Η μέθοδος συνδυάζει δύο σημαντικά πλεονεκτήματα, αφενός απομακρύνει επιλεκτικά, αντί απλά να καλύπτει, τις ουσίες που προκαλούν οσμές, και αφετέρου μπορεί να εφαρμοστεί πριν ή μετά τη διαδικασία ξήρανσης, σε ξηρή ή σε υγρή βιομάζα μικροφυκών αντίστοιχα. Και αυτό είναι το καινοτόμο.
Αυτή την καινοτομία ακολούθησε και δεύτερη πατέντα που σχετίζεται με τη βιομηχανική επεξεργασία της βιομάζας του Nannochloropsis για την παραγωγή ελαίων που περιλαμβάνουν έως και 70% εικοσαπενταενοϊκό οξύ (EPA). Ο καθηγητής, που συμμετέχει στην ομάδα των εφευρετών, λέει ότι τέτοιες συνθέσεις ελαίων χρησιμεύουν σε πολλά, συμπεριλαμβανομένων των συμπληρωμάτων διατροφής, των καλλυντικών και φαρμακευτικών σκευασμάτων που έχουν ήδη εγκριθεί σε Ευρώπη και Αμερική για την καταπολέμηση των καρδιαγγειακών νοσημάτων.
Στο εργαστήριο του, η έρευνα πάνω σε νέες βιώσιμες διεργασίες με άμεση βιομηχανική εφαρμογή συνεχίζεται…
Μια υπερ-τροφή «προσγειώνεται» στην Ελλάδα…
Ο καθηγητής Τερζίδης από την αρχή της ερευνητικής του πορείας εστιάζει στην σύνθεση και την μελέτη βιοδραστικών ενώσεων ή και ενδιαμέσων αυτών, καθώς και στη μελέτη βιομιμητικών μοντέλων της επίδρασης του οξειδωτικού στρες σε βιομόρια όπως το DNA και τα λιπίδια.
Με κριτήρια την ερευνητική του πορεία και τη συμβολή του σε δράσεις ανάδειξης της επιστήμης της Χημείας, το 2019 επιλέχθηκε από την Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (International Union of Pure and Applied Chemistry – IUPAC) ως εκπρόσωπος του στοιχείου Λίθιο στον Περιοδικό Πίνακα των Νέων Χημικών.
Ανήσυχος επιστήμονας ο ίδιος, επιδίωξε να διασυνδέσει την έρευνα με την επιχειρηματικότητα και, εμβαθύνοντας τη συνεργασία του με την Plankton First, συνέβαλε ώστε να μεταφερθεί πλέον η διαδικασία παραγωγής «καθαρισμένου» από οσμές Nannochloropsis σε βιομηχανική κλίμακα, και μάλιστα σε ελληνικό έδαφος. Και αυτό είναι είδηση!
Η πρώτη καινοτόμα μονάδα παραγωγής προϊόντων από φυτοπλαγκτόν στην Ελλάδα, στη Σκάρφεια Φθιώτιδας είναι το πρωτοποριακό έργο της Plankton First AE για τη μεγάλης κλίμακας καλλιέργεια φυτοπλαγκτόν και την παραγωγή προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, ως συμπληρωμάτων διατροφής και συστατικών τροφίμων, αλλά και ως δραστικών συστατικών φυσικών καλλυντικών.
Η πρότυπη αυτή βιοκλιματική μονάδα καλλιέργειας αποτελεί το πρώτο στάδιο της επένδυσης της εταιρείας στην Ελλάδα, συνολικού ύψους άνω των 18 εκατομμυρίων ευρώ, η οποία αναδεικνύει το συγκριτικό πλεονέκτημα της καινοτόμου βιοτεχνολογίας στη χώρα μας και λειτουργεί εναρμονισμένη με το οικοσύστημα που την περιβάλλει και σε συνέργεια με τις τοπικές χερσαίες καλλιέργειες και δραστηριότητες χαμηλής όχλησης.
Το φυτοπλαγκτόν Nannochloropsis που παράγει σε βιομηχανική κλίμακα η εταιρεία έχει τεράστια σημασία σε πολλούς τομείς. Για την κοινωνία είναι σημαντικό για τη διατροφική επάρκεια, καθώς περιέχει ταυτόχρονα εντυπωσιακά ποσοστά πρωτεΐνης και ωμέγα-3 λιπαρών οξέων. Για το περιβάλλον είναι σημαντικό γιατί καλλιεργείται με τεχνολογίες και προσεγγίσεις αρνητικού ενεργειακού αποτυπώματος και μηδενικών ρύπων (zero-waste), μέσω της επαναχρησιμοποίησης, ανακύκλωσης και βέλτιστης διαχείρισης των φυσικών πρώτων υλών, αξιοποιώντας στο έπακρο τα φυσικά στοιχεία της περιοχής, το καθαρό θαλασσινό νερό, το άφθονο ηλιακό φως και το διοξείδιο του άνθρακα. Και τέλος, για τον καταναλωτή είναι σημαντικό γιατί τα τελικά προϊόντα με βάση το φυτοπλαγκτόν προωθούν τη βιώσιμη υγεία, καθώς είναι πλούσια στα απαραίτητα για την ανθρώπινη υγεία συστατικά (όπως λιπαρά οξέα ωμέγα-3, ωμέγα-6, ωμέγα-7 και ωμέγα-9, εύπεπτες πρωτεΐνες, σίδηρος και βιταμίνες) και παράγονται με διαδικασίες που εξασφαλίζουν την ποιότητα και την ασφάλειά τους, υπηρετώντας τις αρχές της βιωσιμότητας και της κυκλικής οικονομίας ταυτόχρονα.
