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Algen, Grünalge, Alge

Algen – Klimafunktion, Verwendung und Arten

Klimaretter, Superfood, Wasserplage – Algen sind heutzutage, auf die ein oder andere Weise, in aller Munde. Dabei scheint ihre Identität und Bedeutung für Mensch und Umwelt oft nicht jedem klar zu sein. Ein kleines Portrait der vermeintlichen Wasserpflanzen.

 

Sind Algen Pflanzen?

Die Antwort hierzu lautet: Nein, aber… Auch wenn Algen gerne als Seegras bezeichnet werden, handelt es sich streng genommen nicht um echte Wasserpflanzen, sondern um eukaryotische Mikroorganismen, die eine eigenständige Domäne der Lebensformen auf der Erde darstellen. Allerdings betreiben auch Algen Photosynthese, weshalb sie fälschlicherweise oft für Pflanzen gehalten werden.

Die Evolutionsgeschichte der auch als Tang oder Kelp bekannten Algen reicht über 1 Milliarde Jahre zurück. Neben Cyanobakterien gelten sie als die frühesten Formen des Lebens auf der Erde. Vor etwa 450 Millionen Jahren spalteten sich die urzeitlichen Algen dann in zwei verschiedene Abstammungslinien auf. Während die eine Linie eine ungeahnte Vielfalt an Wasseralgen hervorbrachte, ging die andere Linie an Land und legte damit den Grundstein für die Entstehung von Landpflanzen.

Aus den Landalgen entstanden zunächst Moose, dann Gefäßsporenpflanzen in Form von Bärlapppflanzen (z.B. Moosfarne), Farnen und Schachtelhalmen und schließlich die atemberaubende Vielfalt an Samenpflanzen, wie wir sie heute kennen. Als Vorfahren der Pflanzen sind Algen also dennoch eng mit diesen verwandt, auch wenn sie selbst nicht zu den Pflanzenarten gehören.

 

Algen, Alge
Vom Einzeller zum mehrzelligen Pflanzenorganismus: Algen lieferten vor Millionen von Jahren die Vorlage für den strukturellen Aufbau der Pflanzenwelt

Arten von Algen

Es gibt insgesamt über 25.000 verschiedene Algen-Arten. Diese lassen sich einerseits anhand ihrer Färbung einteilen, andererseits nach ihrer Größe. Mit Blick auf die Größe gibt es hier zwei verschiedene Algen-Gruppen:

  • Mikroalgen: Mikroalgen sind mikroskopisch kleine, einzellige Algen, die sich mit bloßem Auge meist nicht erkennen lassen. Nur ein ausgedehnter Algenteppich, in dem mehrere Mikroalgen im Verbund auf der Wasseroberfläche treiben, sind sie auch ohne Mikroskop zu identifizieren.
  • Makroalgen: Die mehrzelligen Makroalgen sind mit dem bloßen Auge erkennbar und bilden die klassischen Algenwälder. Zu den Makroalgen gehören die typischen Nahrungsalgen, wie sie z.B. für Sushi verwendet werden.

 

Blaualgen (Cyanobacteria)

Blaualgen sind eigentlich keine richtigen Algen, sondern blau färbende Bakterien alias Cyanobakterien. Aus ihnen entstanden einst die ersten Algen, wobei sie neben der Photosynthese und Produktion von Chlorophyll auch ihr Farbverhalten und ihren grundlegenden Nährstoffaufbau von den Cyanobakterien geerbt haben.

Blaualgen nutzen blaue Farbstoffe aus der Gruppe der Phycocyanine, um Wellenlängen des Lichts für ihre Photosynthese absorbieren zu können, die vom grünen Chlorophyll nicht abgedeckt werden. Genauer gesagt, ist es das Phycocyanin Phycobilin, das Wellenlängen bis 615 Nanometer absorbieren kann. Es optimiert also die Energieausbeute der Cyanobakterien.

Die wohl bekannteste Blaualge ist Spirulina. Sie wird heute zur Gattung Arthrospira gezählt, auch wenn sie nach wie vor unter dem Namen ihrer veralteten Gattunszuordnung bekannt ist. Aufgrund ihres hohen Nährstoffgehalts ist Spirulina ein beliebtes Nahrungsergänzungsmittel. Als einer der seltenen blauen Naturfarbstoffe ist das Phycobilin der Spirulina zudem ein beliebter Lebensmittelfarbstoff.

 

Spirulina, Spirulina platensis, Arthrospira platensis, Spirulina-Pulver, Phycocyanin
Die blaue Variante des Farbstoffs Phycobilin der Spirulina ist eine der seltensten auf der ganzen Welt

Rotalgen (Rhodophyta)

Auch in Rotalgen spielen Phycobiline eine bedeutende Rolle für den Energieumsatz der algeneigenen Photosynthese. Allerdings erscheinen die Phycocyanine in Rotalgen purpurrot anstatt kobaltblau. Die roten Phycobiline können dabei Wellenlängen des Lichts bis maximal 500 Nanometer einfangen.

Es gibt eine Vielzahl an Rotalgen, die weltweit kulinarisch genutzt werden. Gerade in der asiatischen Küche hat die Verwendung von Rotalgen wie Nori für die Zubereitung von Ramen oder Sushi lange Tradition. In Irland sind zudem der Lappentang und der als Irisch Moos bekannte Knorpeltang traditionell für die Herstellung von Gin, Pudding und verschiedenen Erkältungsmitteln (z.B. Hustensaft und Lutschpastillen) in Gebrauch.

 

Knorpeltang, Irisch Moos, Chondrus crispus
Knorpeltang alias Irisch Moos an am Strand der Galway Bay an der Westküste von Irland

Abgesehen von ihrer Verwendung als Nahrungsmittel werden aus Rotalgen auch Agar-Agar und Carrageen gewonnen. Es handelt sich hierbei um Kohlenhydrat-Verbindungen, die als Gelatineersatz sehr häufig in Lebensmitteln und Kosmetika zum Einsatz kommen.

In der Gärtnerei, Landwirtschaft und im Landschaftsbau spielt des Weiteren Algenkalk aus Rotalgen eine wichtige Rolle als Düngemittel, Futtermittel für Nutzvieh und Hilfsstoff gegen Bodenversauerung. Insgesamt lassen sich folgende Rotalgen als wichtige Nahrungsmittel und Naturstoffe nennen:

  • Knorpeltang / Irisch Moos (Chondrus crispus)
  • Lappentang (Palmaria palmata)
  • Purpurtang / Nori (Porphyra und Pyropia)
  • Rote Büschelalge (Asparagopsis sp.)

 

Rote Büschelalge, Asparagopsis sp.
Die Rote Büschelalge wird bevorzugt für die Herstellung von Algenkalk verwendet

Braunalgen (Phaeophyta)

Die Braunalgen stellen mit Gattungen wie dem Sägetang und Blasentang der bekanntesten Makroalgen. Man findet sie an Stränden und Buchten zuhauf, wobei ihre braune Farbe auf eine besondere Farbstoffgruppe der Carotinoide zurückgeht: die Xanthophylle.

Es ist nämlich der Xanthophyll-Farbstoff Fucoxanthin, der bei Braunalgen als Photosynthese-Farbstoff fungiert. Als eine Variante von Provitamin A verleiht Fucoxanthin Braunalgen einen besonderen Gesundheitswert. Dieser wird insbesondere in der japanischen Küche sehr geschätzt, wo Braunalgen-Arten wie Kombu und Wakame die Grundlage für eine Vielzahl traditioneller Gerichte wie Miso-Suppe, Sushi, süß-saures Eingelegtes, Reisbeilagen und sogar süße Snacks bilden.

Speziell von der Kombu-Alge leitet sich diesbezüglich auch der Name von Kombucha ab. Der salzige Meerestee ist in Japan ein traditioneller Bestandteil der Krankenkost und Namenspate des fermentierten Kombucha-Tees, der mit Blick auf seine Zutaten allerdings nichts mit Original-Kombucha zu tun hat.

Braunalgen bilden eine äußerst große Gruppe der Algen-Arten. Dabei sind folgende Gattungen als traditioneller Küstenbewuchs und Lebensmittel besonders relevant:

  • Blasentang (Fucus vesiculosus)
  • Fingertang (Laminaria digitata)
  • Flügeltang (Alaria esculenta)
  • Gabelzweigtang (Bifurcaria bifucarata)
  • Japanischer Blatttang / Kombu (Saccharina japonica)
  • Knotentang (Ascophyllum nodosum)
  • Palmentang (Lamaria hyperborea)
  • Riementang (Himanthalia elongata)
  • Riesentang (Macrocystis pyrifera)
  • Sägetang (Fucus serratus)
  • Schotentang (Halidrys siliquosa)
  • Spiraltang (Fucus spiralis)
  • Stacheltang (Desmarestia aculeata)
  • Trichteralge (Padina pavonica)
  • Wakame (Undaria pinnatifida)
  • Zuckertang (Saccharina latissima)

 

Blasentang
Eine wahre Kultalge der Weltmeere: der Blasentang

Grünalgen (Chlorophyta)

Aus den Grünalgen entstanden einst die ersten Pflanzen. Im Gegensatz zu anderen Algenarten und Cyanobakterien nutzten sie keine Hilfsfarbstoffe für ihre Photosynthese, weshalb sie als einzige Algen-Art vollständig grün erscheinen.

Während Rotalgen und Braunalgen auch reichlich in Salzwasser und somit den Weltmeeren vorkommen, handelt es sich bei gut 90 Prozent der Grünalgen um reine Süßwasser-Algen. Man findet sie daher vornehmlich in Flüssen, Bächen, Seen und Teichen. Außerdem gibt es auch an Land lebende Grünalgen. Hier gehen sie gerne eine Symbiose mit anderen mikrobiotischen Lebensformen ein und sind unter anderem ein Bestandteil von Flechten.

Ein Großteil der Grünalgen gehört zu den Chlorophyten. Ausnahmen bilden hier lediglich Algen-Arten wie Armleuchteralgen (Chara) und Schmuckalgen (Zygnematophyceae), die zu den Charophyten zählen. Speziell Armleuchteralgen werden dabei gerne zur Entkalkung von hartem Wasser verwendet, da sie im Zuge ihrer Photosynthese Calciumcarbonat ausfällen.

Abgesehen von den schon sehr pflanzenähnlichen Armleuchteralgen sind Grünalgen dabei überwiegend Mikroalgen. Eine grüne Mikroalge die sich hier in den letzten Jahren vermehrt als nährstoffreiches Superfood und Nahrungsergänzungsmittel etabliert hat, ist Chlorella. Ihr jadegrünes Pulver bildet außerdem einen beliebten Lebensmittelfarbstoff.

 

Micrasterias, Grünalge
Eine Mikroalge unter dem Mikroskop: die Schmuckalge Micrasterias

Algen und ihre Klimafunktion

Die Fähigkeit zur Photosynthese wird in der Regel als Charaktereigenschaft der Pflanzen verstanden. In Wahrheit haben Pflanzen besagte Eigenschaft aber von den Algen und diese wiederum von den Cyanobakterien geerbt. Ein detailliertes Verständnis von der Photosynthese erhielten Wissenschaftler auch erstmals durch das Studium einer Alge, nämlich der bereits erwähnten Chlorella.

 

Algenpopulation: Chancen und Risiken

Die Umwandlung von CO2 in Sauerstoff im Zuge der Photosynthese war bekanntlich der Katalysator für die Entstehung einer lebensfreundlichen Atmosphäre auf unserem Planeten. Auf diese Weise trugen CO2-aktive Algenwälder neben Moosen und Farnen schon vor Millionen von Jahren zur Klimaregulierung bei. Und das tun sie noch heute.

Tatsächlich speichern Algenwälder in etwa so viel CO2 wie der Regenwald im Amazonas, weshalb sie auch als zweite grüne Lunge der Erde bezeichnet werden. Das wird nur allzu gerne vergessen, wenn Teichbesitzer über eine Algenplage im Gartenteich klagen oder Klimaforscher vor der lebensbedrohlichen Roten Flut warnen, die durch eine exzessive Algenblüte in den Weltmeeren entsteht.

Es ist wahr, dass die Algenblüte für Landbewohner wie Meereslebewesen äußerst gefährlich werden kann. Während Algenwälder nämlich Sauerstoff produzieren, setzt eine Algenblüte giftige Toxine, Kohlendioxid und andere Schadstoffe frei. Durch den Klimawandel und fortschreitende Einbringung mit Biomaterie (z.B. mit Düngemitteln und Fäkalien versetztes Abwasser) hält die Algenblüte zudem oft länger an und breitet sich stärker aus. Denn begünstigt wird sie allen voran durch warme Temperaturen und einen hohen Nährstoffgehalt im Wasser.

 

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Die Algenforschung ist ein Studiengebiet, das uns mit Blick auf Klimawandel, Gesundheit und Ernährung in Zukunft deutlich stärker beschäftigen wird als in der Vergangenheit.

Algen als nachhaltiger Rohstoff

Nun kann man Algen aber auch auf vielfältige Weise zur Bekämpfung des Klimawandels nutzen. Beispielsweise gibt es Bestrebungen, Algen als CO2-Speicher zu nutzen. Neben der gezielten Nutzung von CO2-aktiven Pflanzen als klimafreundliche Fassadenbegrünung und der Kultur von Klimawäldern wäre dies eine sinnvolle Möglichkeit, um der Klimakrise entgegenzuwirken.

Ebenfalls diskutiert werden Algen als nachhaltige Energiequelle. Tatsächlich kann man Algen sehr umfangreich als Biomaterie nutzen. Denkbar wäre zum Beispiel Bio-Treibstoff aus Algen oder Algen-Biomasse als Wärmelieferant. Und das Potenzial von Algen als natürlicher Rohstoff wäre damit noch nicht einmal ansatzweise ausgereizt.

 

Algen als Superfood und Wirkstoff

Seetang ist äußerst reich an Proteinen, Omega-Fettsäuren und Mineralstoffen. Hinzu kommen einige ausgewählte Vitamine wie Vitamin B, C und E, die den Gesundheitswert von Algen weiter erhöhen. Immer wieder als Lebensmittel der Zukunft gefeiert, beschäftigen sich inzwischen auch Ernährungsforscher und Wissenschaftler mit dem Nährwertpotential der Alge. Dabei fördern zahlreiche Studien inzwischen sogar einen ungeahnten medizinischen Nutzen verschiedener Algenarten zutage.

 

Sushi, Nori, Algen
Als gesunder Snack ohne Algen praktisch undenkbar: Sushi

Algenpulver – Eine gesunde Proteinquelle

Eine gesunde Proteinzufuhr bildet in der Fitness-Szene bekanntlich den Grundpfeiler für erfolgreichen Muskelaufbau. Zudem setzen auch gesunde Diätmodelle wie Intervallfasten und ketogene Diät auf kalorienarme Proteine als Ersatz für kalorienreiche Kohlenhydrate. Früher waren Proteinpulver aus Ei- und Milchprotein hier die Eiweißquellen erster Wahl. Allerdings ist gerade Milchpulver auch reich an Milchzucker, was im Sport sowie beim Abnehmen eher weniger wünschenswert ist.

Proteinreiches Algenpulver gehört deshalb mittlerweile neben Hanfprotein und Protein aus Hülsenfrüchtlern wie Linsen und Erbsen zu den Proteinpulvern der nächsten Generation. Und selbst Veganer drücken bei dem Protein aus Mikroalgen wie Chlorella gerne mal ein Auge zu, auch wenn es sich bei Algen streng genommen nicht um Pflanzen sondern um mikroskopisch kleine Lebewesen handelt.

 

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Im smaragdgrünen Algenpulver der Chlorella stecken zahlreiche Inhaltsstoffe, die der Gesundheit auf vielfältige Weise dienen können

 

Nahrungsergänzungsmittel aus Algenpulver 

Der hohe Mineralstoff- und Vitamingehalt von Algenpulver prädestiniert es für die Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln. Entsprechende Präparate gibt es nicht nur als reines Pulver, sondern auch in Tablettenform und als Nährstoffkapseln.

Wenngleich Anwender beim Wahrheitsgehalt so mancher übertriebenen Gesundheitsversprechen genauer hinsehen sollten, lässt sich der grundsätzliche Nährwert von Algenpulver doch nicht von der Hand weisen. Dennoch sollte man primär auf eine gesunde Ernährung nicht verzichten und etwaiges Algen-Superfood lieber als Zutat für leckere Gerichte nutzen.

Eine besondere Empfehlung sind hier Smoothies und Joghurts, in denen sich ein Teelöffel Algenpulver hervorragend macht. Und auch Algengerichte wie Goma Wakame dürfen ruhig öfter mal mit auf dem Speiseplan stehen.

 

Algensalat, Wakame, Goma Wakame
Eine kulinarische Spezialität aus Japan: Goma Wakame alias Algensalat

Algenpulver in der Wellnesskur

Algenpulver lässt sich nicht nur innerlich anwenden. Beispielsweise wird gemahlener Seetang gerne als Bestandteil von Wellnessbehandlungen wie Gesichtsmasken, Haarkuren und Hautcremes verwendet. Einen festen Platz haben Wellnessprodukte mit Algenpulver diesbezüglich in der Hydrotherapie.

Kurkonzepte wie Thalasso fokussieren sich hier auf die Gesundheitsbehandlung mit Meereserzeugnissen, zu denen neben Meersalz, Meerwasser und Meeresluft auch Algen gehören. Während Inhaltsstoffe wie Zink und Vitamin E die Haut und auch die Haare stärken, beruhigen die Schleimstoffe der Algen irritierte Hautpartien.

 

Fazit

Algen sind rundum nützliche Mikroorganismen, ohne die ein Leben auf der Erde gar nicht möglich wäre. Folglich können sie in der heutigen Zeit auch auf vielfältige Weise dazu beitragen, das Leben auf unserem Planeten und die Gesundheit des Menschen zu erhalten. Gerade mit Blick auf den Klimawandel scheint Algen dabei eine wichtige Bedeutung zuzukommen, wenn es darum geht, das Klima wieder zu regulieren. Gleichwohl könnten Algen als Lebensmittel die Antwort auf so manche Versorgungskrise sein, die der Menschheit in Zukunft droht.

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