ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΠΡΟΤΑΣΗΣ
Κίνητρα έρευνας-Υπάρχουσα κατάσταση: Η αυξητική τάση των τελευταίων ετών στη ζήτηση και κατανάλωση τροφής και προϊόντων διατροφής είναι εμφανής τόσο στην Ευρώπη αλλά και παγκοσμίως και πυροδοτεί έντονη προσπάθεια διεκδίκησης και αξιοποίησης των συνεχώς μειούμενων καλλιεργήσιμων εκτάσεων γης. Τα φαινόμενα αυτά συνδυαστικά με τις προβλέψεις ραγδαίας αύξησης του πληθυσμού στις επόμενες δεκαετίες (μέχρις και 9 δις) αναδεικνύουν την επιτακτική ανάγκη για αναζήτηση πρωτίστως εναλλακτικών πηγών διατροφής αλλά και ενέργειας. Από μια άλλη οπτική του θέματος της ανθρώπινης διατροφής, που αφορά κυρίως αναπτυγμένες κοινωνίες, είναι σαφές ότι στη συνείδηση του καταναλωτικού κοινού έχει καθιερωθεί η πεποίθηση-γνώση ότι μια υγιής διατροφή είναι θεμελιώδης για την αποφυγή χρόνιων ασθενειών περιλαμβανομένων μεταξύ άλλων καρδιαγγειακών προβλημάτων, οστεοπόρωσης αλλά και διαφόρων μορφών καρκίνου. Κατά συνέπεια διαμορφώνεται μια κριτική καταναλωτική συμπεριφορά από σημαντικό ποσοστό του κόσμου όπου στα διάφορα προϊόντα διατροφής αναζητείται όχι μόνο η ικανοποίηση των ενεργειακών αναγκών για επιβίωση αλλά και υψηλή διατροφική αξία που θα συμβάλλει στο «ευ ζην» και θα λειτουργεί ανασταλτικά στην εκδήλωση ασθενειών.
Προκλήσεις-Ευκαιρίες: Τα μικροφύκη ως φωτοσυνθετικοί υδρόβιοι μικροοργανισμοί αναδεικνύονται, στη δεδομένη τάξη πραγμάτων, ως μια πολλά υποσχόμενη πρώτη ύλη για την παραγωγή τροφίμων και διατροφικών συστατικών αλλά και ενέργειας. Παράλληλα καθιστούν τις ανεκμετάλλευτες εκτάσεις των θαλασσών και των ωκεανών ως εναλλακτικές καλλιεργήσιμες εκτάσεις έναντι των γήινων εκτάσεων συμβατικών φυτικών καλλιεργειών που τείνουν προς εξάντληση και υπερεκμετάλλευση. Ο διατροφικός προσανατολισμός αναφορικά με την εκμετάλλευση της βιομάζας των μικροφυκών είναι σαφώς προσδιορισμένος δεδομένης της υψηλής περιεκτικότητάς της σε πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια (τριγλυκερίδια, πλούσια σε ω-3 λιπαρά οξέα), βιταμίνες, αντιοξειδωτικά, χρωστικές και ιχνοστοιχεία. Αυτά μπορούν να αποτελέσουν συστατικά υψηλής διατροφικής αξίας στην ανθρώπινη διατροφή αλλά και στην εκτροφή ψαριών και ζώων, ικανοποιώντας τις ήδη αυξημένες απαιτήσεις. Για την πλήρωση των αυξανόμενων αναγκών της ανθρωπότητας σε ζωική πρωτεΐνη (ζωικό κρέας, ψάρια), η διατροφική αλυσίδα κατά αντιστοιχία προστάζει αυξανόμενη τροφοδοσία πρωτεϊνών στα είδη αυτά και αύξηση του πληθυσμού τους. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι στην περίπτωση των καλλιεργειών ιχθυρών, για τον παραπάνω στόχο, χρησιμοποιείται ειδική ιχθυοτροφή που θεωρείται ωστόσο ακριβή και περιορισμένη. Επομένως, η βιομάζα μικροφυκών αποτελεί εναλλακτική ανανεώσιμη πρώτη ύλη για να αντικαταστήσει συμβατικά συστατικά που χρησιμοποιούνται σε καλλιέργειες ιχθυρών, αλλά και ως πρόσθετο/υποκατάστατο σε ζωοτροφές προσδίδοντας μεγαλύτερη θρεπτική (πρωτεϊνική και λιπιδική) αξία. Ωστόσο η διαφαινόμενη σημαντικότητα των συστατικών της βιομάζας των μικροφυκών και η ευρύτητα των τελικών αποδεκτών που μπορούν να επωφεληθούν από τα συστατικά αυτά δεν συμβαδίζει με το βαθμό εμπορευματοποίησης της τεχνολογίας των μικροφυκών και της διείσδυσής τους στην αγορά. Συγκεκριμένα, η είσοδος των συστατικών αυτών στην αγορά διενεργείται μόνο μέσω εξειδικευμένων
ακριβών προϊόντων μερικής κι όχι μαζικής κατανάλωσης ώστε να μπορεί να αντισταθμιστεί το υψηλό κόστος παραγωγής και επεξεργασίας της βιομάζας των μικροφυκών. Έτσι ανακύπτουν σαφείς τεχνικές και οικονομικές προκλήσεις που διεγείρουν τις αντίστοιχες επιχειρήσεις καθώς και την επιστημονική κοινότητα να συνδράμουν στην ανάπτυξη αειφόρων τεχνολογιών καλλιέργειας και μεταποίησης μικροφυκών. Στο παρόν έργο σχεδιάζονται στοχευμένες δράσεις ώστε να ξεπεραστούν οι περιορισμοί που σχετίζονται με την καθολική εκμετάλλευση/αξιοποίηση της βιομάζας των μικροφυκών πρωτίστως για διατροφικούς σκοπούς, δημιουργώντας ελκυστικές επενδυτικές ευκαιρίες για τις εμπλεκόμενες κι άλλες συναφείς επιχειρήσεις με σαφή στόχευση την αύξηση της πρωτογενούς ζωικής παραγωγής και τη βελτίωση ή ανάπτυξη νέων τελικών προϊόντων για το ευρύ καταναλωτικό κοινό.
PROPOSAL ABSTRACT
Research motivation-Present trends: During the last years, the growing demand for food and nutritional products and their already increased consumption is unambiguously a fact, which emerges both as European and global trend and provokes a rigorous competition for efficient use of a restricted arable land. In the presence of such phenomena, combined with the prediction for sharp population increase in the next few decades (more than 9 billions), a massive, coordinated quest primarily for alternative feeding resources and energy as well, is an imperative need. In the developed countries, with high life-quality standards, the issue of human nutrition is viewed from a different perspective. The notion that a healthy and balanced nutrition is fundamental in order to prevent several chronic diseases including cardiovascular problems, osteoporosis, as well as various types of cancer, is already mature in people’s consciousness. Thus, there is a critical and exploratory concern by a non-negligible portion of consumers who seek via their food, far from the satisfaction of their energy needs and their sustenance, the acquiring of high-nutritional-value components that will guarantee their “living wellness” constraining the diseases.
Challenges-Opportunities: Microalgae are miniature biochemical sunlight-driven cell factories that live in an aqueous suspended environment, when ample access to water and CO2 is provided and they don’t compete for the limited land areas that have been already farmed out in terrestrial plants cultivations. The presence of proteins, carbohydrates and lipids (triglycerides rich in ω-3 fatty acids) along with a variable level of extractives (including vitamins, antioxidants, pigments and trace elements) in their compositional analysis predisposes the nutritional orientation of the microalgae biomass valorization strategy. All the above elements are valuable nutritional components for both human nutrition and livestock and fish feeding and can help in satisfying the already increased needs in food. For the fulfilment of human needs in vital proteins (meat or fish), the food chain commands for an intensive protein feeding of the respective species (farm animals and fishes). In the case of aquacultures for example, special commercial fish meal is provided for this purpose to the fish population, but far from its high cost, it becomes limiting and is blamed also for water pollution. Microalgae biomass emerges as a promising alternative renewable resource that
can replace at some degree conventional components in aqua feed, or/and be used as supplement (and substitute components like fish oil etc.) in livestock food raising its nutritional value. However, no matter the evident importance of the structural components of the microalgae biomass and the diversity of the potential beneficiaries as end-recipients of the respective components, currently the commercial exploitation of microalgae and the readiness level of the relevant technologies fall behind the expectations. Precisely, the market penetration of microalgae-derived components is performed essentially via some specialized, expensive, niche products that can “afford” the high production and processing cost of microalgae biomass. Thus, there are some very discrete technical and economic challenges that trigger both the industrial and business sector as well as the scientific community, to collaborate for the development of a sustainable microalgae cultivation and holistic valorisation technology for their cost-efficient utilisation. The present research project aspires to develop and provide the means to unlock the potential of microalgae (via a
novel photosynthetic cultivation system) in human nutrition, animal and fish feeding and activate the entrepreneurship of the involved companies, but other similar ones as well, for the intensification of the primary livestock production and the development of new, improved, massively consumed, human nutritional products.
