Preocupari si realizari in cunoasterea, cresterea dirijata si valorificarea algelor

Vom incepe cu un foarte scurt  istoric al cunoasterii si preocuparilor pentru obtinerea si valorificarea algelor.

In anul 1521, in perioada de inceput a conchistei spaniole in zona ocupata astazi de Statele Unite ale Mexicului, Bernal Diaz del Castillo a semnalat vanzarea pe pietele locale, a unor "biscuiti" numiti tecuitlatl, realizati dintr-o biomasa vegetala recoltata din apele foarte alcalina ale lacului Texcoco, situat in apropierea capitalei actuale a Mexicului. Francisco Hernandez, medic si naturalist, care insotea pe conchistadori, a descris modul in care filamentele de Spirulina erau recuperate din apele lacului, apoi uscate, pentru a se obtine biscuitii "de culoare albastra sau verde". Lacul exista si astazi, iar el asigura in prezent principala sursa de biomasa de Spirulina platensis comercializata pe plan mondial.

In 1964, un botanist belgian, J.Léonard, care participa la o expeditie transsahariana, a remarcat in mai multe piete din satele regiunii Kanem, din statul Ciad, niste turte "de culoare albastra-verde" - numite in limbajul local "dihé", provenind din baltile apelor alcaline care inconjurau lacul Ciad, produs consumat curent de catre locuitorii zonei. Examenul microscopic a dovedit ca aceste "turte" erau constituite din biomasa uscata (in mod natural, la soare, la malurile baltilor amintite) a unei singure specii de alge - Spirulina platensis, populatie dominanta in apele alcaline, puternic salinizate, ale baltilor. Analizele chimice efectuate la intoarcerea expeditiei in Belgia au evidentiat un continut foarte ridicat de proteine - cca 65-70 % din greutatea materiei uscate.

Iata deci cum doua populatii autohtone, separate de o distanta de peste 10000 km si de Oceanul Atlantic, au descoperit, independent, calitatile nutritive ale acestor alge. Apele lacului Texcoco, ca si acelea ale baltilor din jurul lacului Ciad, sunt foarte alcaline (pH-ul fiind aproximativ de 11), spirulinele prolifereaza la acest pH care este prohibitiv pentru alte specii fitoplanctonice, realizand astfel o adevarata monocultura. Prezenta vacuolelor gazoase in celule si forma spiralata a filamentelor permit acestora din urma sa pluteasca si sa formeze ingramadiri/acumulari, pe care vantul le poarta si le depun pe malurile lacurilor. Uscarea se face rapid, la soare.

La mijlocul anilor '60, abordarea si realizarea unui program complex de cercetare in cadrul Institutului Francez al Petrolului, coordonat de cercetatoarea Geneviève Clément, a dus la elaborarea unor tehnologii de cultura intensiva a algelor din genul Spirulina, constand in instalatii, medii nutritive si procedee de crestere de mare randament, care stau la baza activitatilor ulterioare de cultivare a acestor alge din toata lumea, inclusiv de la noi din tara.

Printre momentele importante care jaloneaza evolutia preocuparilor pentru optimizarea cresterii dirijate a algelor din genul Spirulina, trebuie amintit si studiul realizat de Claude Zarrouk si prezentat, in 1966, ca teza de doctorat la Universitatea din Paris, studiu fundamental referitor la influenta unor factori fizici si chimici asupra cresterii si fotosintezei la Spirulina maxima.

In prezent, pentru obtinerea unor noi surse de materii prime de interes economic major, acvacultura unor specii vegetale, in primul rand a algelor, se bucura de o atentie deosebita.

Analiza: Pancreasul endocrin - capilare si acini serosi Referat: Generalitati despre nucleul celulei

Mentionam asa numita "chlorellina", ori "scenedesmina", compusi organici ce prezinta efecte inhibitoare asupra altor alge sau chiar asupra unor organisme animale (protozoare, etc.). Se cunosc in parte si proprietatile toxice ale unor compusi continuti de unele alge albastre care produc "infloriri" ale apei, precum Microcystis aeruginosa, etc. Toate acestea reprezinta in fapt substante biologic active care pot interesa din punctul de vedere al utilizarii lor terapeutice.

Luand in considerare, printre altele, si pretul relativ ridicat al biomasei de Spirulina, care limiteaza utilizarea sa larga, curenta,  drept aliment pentru oameni, au fost investigate destul de aprofundate posibilitatile de a o utiliza ca medicament in diferite domenii ale terapeuticii. S-a constatat ca biomasa acestei specii (S.platensis) poate determina ameliorari importante in anemie, in boli ale ficatului (hepatita, ciroza), in diabet, afectiuni ale pancreasului, chiat in anumite afectiuni oculare (glaucom) etc. Ca urmare, biomasa acestei alge se foloseste deja in prepararea unor medicamente "naturiste" destul de cautate.

Amintim cercetarile efectuate la Institutul de Microbiologie al Academiei de Stiinte din Republica Moldova (Dudnicenco, 2001), prin care s-au pus bazele stiintifice ale tehnologiilor de producere a biomasei de Haematococcus pluvialis Flotow, in vederea obtinerii unor substante utile de interes farmaceutic - si anume beta-carotenul si astaxantina. In cadrul programului de lucru s-a gasit solutia biotehnologica pentru reducerea duratei cultivarii algei, de la 12-14 zile, la numai 7 zile, odata cu cresterea productivitatii culturilor.

Numeroase colective de cercetare s-au ocupat de biologia si tehnicile de cultivare ale unor specii de Dunaliella (in deosebi D.salina), in vederea obtinerii de biomasa utilizabila pentru extragerea beta-carotenului si a glicerolului.

Este insa important de aratat ca nivelul de cunoastere a proprietatilor terapeutice al algelor - si a plantelor acvatice in general - este totusi, in prezent, foarte limitat, redus, fiind total insuficient in raport cu diversitatea specifica foarte accentuata a acestor organisme. Pe baza celor cunoscute pana in prezent se poate afirma ca lumea vegetala din apele continentale sau cele marine/oceanice poate oferi surse extrem de valoroase de produse utilizabile in terapeutica umana. Identificarea lor, cat si elaborarea tehnologiilor de acvacultura a speciilor respective, de prelucrare si extragere a principiilor active, ramane o sarcina a viitoarelor generatii de cercetatori.

Producerea unor surse alternative, neconventionale de energie;

Dupa cum se cunoaste, in evolutia sa istorica, omenirea a manifestat o nevoie crescanda de energie - incepand cu cea necesara pentru incalzirea spatiilor de locuit, cu cea folosita pentru prepararea hranei, si continuand cu cea utilizata pentru transporturi, pentru iluminat, pentru diferitele procese industriale, etc.

In general, principalele tipuri surse de energie primara (in sens larg) utilizate de-a lungul timpurilor de catre omenire pot fi considerate urmatoarele:

Energia chimica acumulata de vegetale, ca productie primara neta (utilizata ca hrana, direct de catre om, sau ca mijloc de incalzire - prin arderea lemnului);

Energia animala - utilizata ca hrana, direct de catre om, sau pentru actionarea unor mijloace de locomotie;

Propria forta fizica a omului - utilizata nu numai pentru nevoile organismului uman insasi (deplasare, cautarea si procurarea hranei etc), dar si pentru transportul unor materiale, pentru lucrari de construire a unor adaposturi etc;

Energia vantului - utilizata pentru actionarea unor mori, pentru deplasarea unor corabii, iar mai nou (dar relativ limitat) - pentru producerea curentului electric;

Energia gravitationala: actionarea unor mori de apa, ulterior a unor centrale electrice, etc;

Energia "fosila", acumulata, tot ca urmare a unei "productii primare nete" din trecutul planetei, in depozitele de carbuni, de petrol sau de gaze naturale;

Energia geotermica - utilizata in principal pentru sisteme de incalzire a locuintelor, a unor sere si a altor spatii;

Energia mareei - utilizata in cateva tari ale lumii pentru producerea de curent electric;

In fine, energia atomica a capatat - din secolul al XX-lea, o pondere tot mai mare in acoperirea necesitatilor omenirii.

Desigur ca sursele de energie primara mentionate mai sus au avut ponderi foarte diferite in asigurarea necesarului energetic al omenirii. Ponderea cea mai mare a avut-o - si inca o mai are - energia chimica acumulata in combustibilii fosili, in primul rand in hidrocarburi. Din pacate, rezervele de combustibili fosili sunt limitate (finite); cu toate preocuparile de descoperire a unor noi zacaminte, inclusiv in zone ale scoartei terestre situate sub mari/oceane, evaluarile specialistilor indica probabilitatea epuizarii intr-un viitor, nu prea indepartat, a acestor resurse.

Mentionam ca, dupa cercetarile efectuate in 1967 in colaborare cu Institutul Francez al Petrolului, intreprinderea mexicana Sosa Texcoco recolta biomasa de Spirulina de pe o suprafata de 900 hectare, pe care biomasa spirulinelor se dubla prin diviziune naturala in 3-4 zile. O data filtrata, suspensia de spiruline era uscata cu aer cald si transformata intr-o pudra fina. Prima uzina-pilot, care producea 150 tone de faina de Spirulina pe an, a inceput sa functioneze in 1973. Dupa o investitie de cca 5 milioane $ in 1977, productia estimata pentru anul 1982 era de 1000 tone, in valoare de cca 15 milioane $. Principalii importatori de Spirulina erau SUA, Japonia, tarile vest-europene; domeniul prioritar pentru utilizarea acestui produs este reprezentat de alimentatia dietetica si de farmaceutica naturista.

Ulterior, producerea industriala a bimasei de Spirulina a devenit o preocupare efectiva si in alte state, precum Israel (unde s-au amenajat initial 12000 metri patrati de mlastini langa Haifa pe care productia previzibila era de 50 tone masa uscata pe an), Japonia, Tailanda, Franta, Uzbekistan, Republica Moldova  etc.

La noi in tara a fost lansat - in anii '80 - un program national de cercetare pentru producerea si valorificarea biomasei de Spirulina, folosindu-se material biologic importat din Egipt. Au participat mai multe institutii, precum Facultatea de Biologie a Universitatii Bucuresti, Institutul de Biologie Bucuresti, Institutul de Chimie Alimentara din Bucuresti, Centrul de Cercetari Biologice Cluj-Napoca, Statiunea de Cercetari "Stejarul" - Neamt.

Primele cantitati importante de biomasa (de ordinul zecilor de kilograme, fata de sutele de grame obtinute in alte laboratoare) au fost obtinute in instalatia pilot de 120 m² construita la Pangarati, in judetul Neamt. Ulterior a mai fost realizata o mica statie pilot la Cluj, cu o suprafata de productie de ordinul a 20 m², si apoi o instalatie mai mare, tip sera, la Institutul de Biologie din Bucuresti. Aceasta din urma functioneaza si in prezent, in cadrul Institutului de Ecologie Aplicata, productia sa fiind folosita la realizarea unor preparate medicamentoase sau cosmetice.

Trebuie sa mai amintim ca un numar de firme cu profil farmaceutic din Romania produc anumite medicamente/suplimente alimentare pe baza de Spirulina, materia prima fiind importata din Republica Moldova. In magazinele de profil de la noi se comercializeaza si preparate cu Spirulina realizate in Cehoslovacia, Germania, Statele Unite etc.