Screenshot YouTube
Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv en het Israel Oceanographic and Limnological Research Institute (IOLR) zijn erin geslaagd om het vermogen van zeewier om gezonde natuurlijke materialen te produceren aanzienlijk te vergroten.
De huidige studie was gericht op het verbeteren van de productie van bio-actieve stoffen die medische voordelen bieden voor mensen, zoals antioxidanten, waarvan de concentratie in het zeewier werd verdubbeld; concentraties natuurlijke zonnefilters verdrievoudigd; en unieke beschermende pigmenten van grote medische waarde die substantieel vertienvoudigd werden.
Volgens de onderzoekers kunnen deze bevindingen de farmaceutische, cosmetische, voedings- en voedingssupplementenindustrieën ten goede komen. De studie is uitgevoerd met de innovatieve en duurzame aanpak van geïntegreerde aquacultuur, die zeewier combineert met viskweek. Deze methode komt het zeewier ten goede en helpt tegelijkertijd het zeewater te zuiveren en de negatieve milieueffecten te minimaliseren.
De nieuwe ontwikkeling werd geleid door Ph.D. student Doron Ashkenazi van de Universiteit van Tel Aviv en het Israel Oceanographic and Limnological Research Institute, onder leiding van prof. Avigdor Abelson van de School of Zoology van de Universiteit van Tel Aviv en prof. Alvaro Israel van de IOLR in Haifa, in samenwerking met andere vooraanstaande onderzoekers uit Israël en over de hele wereld, waaronder Guy Paz van IOLR; organische chemie-expert dr. Shoshana Ben-Valid; Dr. Eitan Salomon van het National Center for Mariculture in Eilat; en prof. Félix López Figueroa, Julia Vega, Nathalie Korbee en Marta García-Sánchez van de Universiteit van Malaga in Spanje. Het artikel werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Marine Drugs, dankzij de baanbrekende bevindingen van de studie op het gebied van mariene gezondheids- en medicinale stoffen.
Doron Ashkenazi legt uit: “Zeewier, ook wel macroalgen genoemd, zijn zeeplanten die de basis vormen van het mariene ecosysteem aan de kust. Het zeewier neemt koolstofdioxide op en geeft zuurstof af aan de omgeving. Ze zuiveren het water, bieden voedsel, leefgebied en onderdak aan talloze soorten vissen en ongewervelde dieren. Niet veel mensen zijn zich hiervan bewust, maar bovendien produceert zeewier een breed scala aan verschillende bio-actieve stoffen die gunstig zijn voor de mens. Het zeewier dat in het intergetijdengebied leeft, wordt geconfronteerd met extreme stressomstandigheden, waaronder veranderingen in zoutgehalte, temperatuur, uitdrogingsomstandigheden, veranderingen in de beschikbaarheid van voedingsstoffen en hoge blootstelling aan zonnestraling, vooral in het ultraviolette (UV) bereik. Daarom heeft het zeewier, om te overleven, een unieke reeks chemische afweermechanismen ontwikkeld – natuurlijke chemicaliën die hen helpen om te gaan met deze barre omgevingen. Je zou kunnen zeggen dat zeewier een zeer efficiënte natuurlijke fabriek is voor de productie van waardevolle stoffen, die de mens aanzienlijke voordelen kan bieden.”
In een eerdere studie ontwikkelde dezelfde groep onderzoekers een innovatieve technologie die de groei mogelijk maakt van zeewier verrijkt met eiwitten en mineralen zoals zink, ijzer, jodium, magnesium en calcium. In de huidige studie probeerden ze te onderzoeken of en hoe het mogelijk is om de productie van bio-actieve verbindingen en secundaire metabolieten door zeewier, die aanzienlijke gezondheidsvoordelen bieden, te verhogen en te maximaliseren. Deze stoffen omvatten antioxidanten, beschermende pigmenten en natuurlijke UV-stralingsfilters.
Daartoe ontwikkelden ze een originele en praktische teeltbenadering, waarbij drie lokale zeewieren: Ulva, Gracilaria en Hypnea, aanvankelijk naast visafval werden gekweekt en vervolgens werden blootgesteld aan verschillende abiotische omstandigheden (stressoren), namelijk hoge bestraling, uithongering van voedingsstoffen, en een hoog zoutgehalte. De onderzoekers onderzochten hoe deze veranderingen de concentratie van specifieke waardevolle biomaterialen in het zeewier beïnvloedden, met als doel de productie ervan te verbeteren. De resultaten toonden een indrukwekkende toename van hun concentraties: de antioxidantniveaus waren verdubbeld, de natuurlijke zonnebrandmoleculen van zeewier waren verdrievoudigd en de beschermende pigmenten waren vertienvoudigd! "We hebben optimale kweekomstandigheden ontwikkeld en een nieuwe en schone manier bedacht om de niveaus van gezonde natuurlijke bio-actieve stoffen in zeewier tot een ongekend niveau te verhogen", zegt Ashkenazi. "We hebben in feite 'superzeewier' op maat gemaakt, ontworpen om te worden gebruikt door de opkomende gezondheidsindustrieën voor voedsel- en gezondheidstoepassingen."
Met behulp van hun teeltbenadering geloven de onderzoekers dat het in de toekomst mogelijk zal zijn om in zeewier extra natuurlijke materialen met belangrijke medische eigenschappen te verheffen, zoals antikanker, antidiabetica, ontstekingsremmende, antivirale en antibiotische eigenschappen.
Bovendien heeft de huidige methodologie het potentieel om te worden toegepast in de wereldwijde aquacultuurindustrie van zeewier en kan ze helpen de staat Israël te promoten als een leidende macht in de biotechnologie van zeewier.
De onderzoekers benadrukken ook dat zeewieraquacultuur milieuvriendelijk is, het ecologisch evenwicht bewaart en bovendien milieurisico's vermindert door overmatige hoeveelheden antropogene voedingsstoffen en andere verontreinigende stoffen tot een minimum te beperken, de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en de koolstofvoetafdruk te verkleinen. Op deze manier kan zeewieraquacultuur helpen bij het aanpakken van wereldwijde milieu-uitdagingen zoals vervuiling, verlies van leefgebied en de klimaatcrisis. Doron Ashkenazi concludeert: “In de toekomst zal de mensheid zich richten op het creëren van op wetenschap gebaseerde milieuoplossingen, zoals degene die we in de huidige studie aanbieden: technologieën die recycling en het verantwoord gebruik van natuurlijke hulpbronnen bevorderen zonder ze te veel te benutten. Het onderzoek laat op praktische wijze zien hoe we kunnen genieten van natuurdiensten zonder deze te schaden. Net zoals het "zeewier" suggereert, kunnen we van de natuur leren hoe we het kunnen behouden, en er zo mee kunnen leven en bloeien."
