Chlorella ist eine einzellige eukaryotische Süßwasseralge aus der Gattung Chlorella der Familie Chlorellaceae. Anders als Spirulina, die ein prokaryotisches Cyanobakterium ist, hat Chlorella einen echten Zellkern und gehört taxonomisch ins Pflanzenreich. Sie wurde 1890 vom niederländischen Mikrobiologen Martinus Beijerinck entdeckt und nach ihrer grünen Farbe (griechisch chloros, grün) benannt.
Biologie und Taxonomie
Die beiden wichtigsten Chlorella-Arten für den menschlichen Verzehr sind Chlorella vulgaris und Chlorella pyrenoidosa. Beide sind kugelförmige Einzeller mit einem Durchmesser von etwa 2 bis 10 Mikrometern, also etwa zehnmal kleiner als ein menschliches Blutkörperchen. Sie wachsen in Süßwassergewässern mit neutralem bis leicht saurem pH-Wert und vermehren sich durch Zweiteilung extrem schnell. Bei optimalen Bedingungen kann sich die Chlorella-Biomasse innerhalb von 24 Stunden vervierfachen.
Beide Arten unterscheiden sich in einigen Details. Chlorella pyrenoidosa hat eine etwas dickere Zellwand und einen höheren CGF-Anteil. Chlorella vulgaris ist die am häufigsten kultivierte und marktgängige Art mit einem etwas höheren Chlorophyll-Gehalt. Beide werden in Greenic-Produkten verwendet.
Geschichte und moderne Forschung
Chlorella geriet ab den 1940er-Jahren in den Fokus der Forschung, weil Wissenschaftler nach proteinreichen Alternativ-Nahrungsquellen für den globalen Bevölkerungswachstum suchten. Die Carnegie Institution in Washington und das Stanford Research Institute führten umfangreiche Untersuchungen zu Chlorella als potenzielle Nahrungsquelle durch. Die Hoffnungen erwiesen sich in den 1960er-Jahren als technisch und wirtschaftlich nicht umsetzbar, weil die Kultivierungs- und Zellwand-Aufbruch-Verfahren zu aufwendig waren.
In Japan wurde Chlorella ab den 1950er-Jahren intensiv erforscht und kommerziell entwickelt. Japanische Forschende waren die ersten, die das Verfahren zur Zellwand-Aufbruch industriell etablierten und damit Chlorella überhaupt als verdauliche Nahrungsergänzung zugänglich machten. Heute ist Japan einer der größten Produzenten und Verbraucher von Chlorella weltweit. Weitere wichtige Anbauländer sind Taiwan, China und Südkorea, in Europa gibt es kleinere Spezialproduzenten wie Heidelberger Chlorella in Deutschland.
Anbau und Kultivierung
Chlorella wird in zwei Hauptverfahren angebaut: offene Bassin-Kultivierung in flachen Becken oder geschlossene Photobioreaktor-Systeme mit Glas- oder Plastikröhren, in denen die Algen durch Licht zur Photosynthese angeregt werden. Photobioreaktoren erlauben eine bessere Kontrolle der Anbaubedingungen und reduzieren das Kontaminations-Risiko, sind aber teurer.
Nach 6 bis 14 Tagen Kultivierung wird die Biomasse geerntet, gewaschen, getrocknet und anschließend einer Zellwand-Aufbruch-Behandlung unterzogen. Diese Behandlung ist der entscheidende Verarbeitungsschritt für die Bioverfügbarkeit.
Die harte Zellwand und ihr Aufbruch
Chlorella hat eine zellulosehaltige Zellwand aus mehreren Schichten, die zellulose-, sporopollenin- und glucosamin-ähnliche Polysaccharide enthalten. Diese Zellwand ist evolutionär ein Schutzmechanismus, der die Alge vor Umweltschäden bewahrt. Für die menschliche Verdauung ist sie ein Problem, weil unsere Enzyme die Zellwand nicht aufschließen können. Ohne Zellwand-Aufbruch passiert Chlorella den Verdauungstrakt weitgehend unverdaut, und die Nährstoffe der Alge sind nicht bioverfügbar.
Es gibt mehrere etablierte Aufbruch-Verfahren.
Mechanisches Aufbrechen: Druck, Mahlen, Ultraschall oder Kugelmühlen-Verfahren brechen die Zellwand physisch auf. Dies ist das in Premium-Bio-Produktionen häufig verwendete Verfahren, weil es ohne chemische oder enzymatische Hilfsstoffe auskommt.
Pulsed Electric Field (PEF): Elektrische Impulse zerstören die Zellwandstruktur. Modernes, schonendes Verfahren.
Enzymatische Behandlung: Bestimmte Enzyme bauen die Zellwand selektiv ab.
Chemische Verfahren: In der Massenproduktion teilweise verwendet, im Premium-Bio-Segment unüblich.
Hochwertige Chlorella-Produkte sind klar als broken cell wall, BG (broken), aufgebrochene Zellwand oder bruchgemahlen gekennzeichnet. Produkte ohne diese Kennzeichnung sollten kritisch geprüft werden, weil sie ohne Zellwand-Aufbruch ernährungsphysiologisch wenig Wert haben.
Wirkstoffprofil der Chlorella
Chlorella hat ein dichtes Nährstoff-Profil mit teilweise einzigartigen Komponenten. Pro 100 Gramm Trockenmasse enthält Chlorella typischerweise.
Protein: 50 bis 60 Gramm pflanzliches Protein mit allen essenziellen Aminosäuren.
Chlorophyll: 2 bis 4 Gramm, der höchste bekannte pflanzliche Chlorophyll-Gehalt.
Eisen: 100 bis 200 Milligramm pflanzliches Nicht-Häm-Eisen pro 100 Gramm. Eine 5-Gramm-Portion liefert etwa 5 bis 10 Milligramm Eisen.
Beta-Carotin (Provitamin A): 50 bis 200 Milligramm.
B-Vitamine: Thiamin (B1), Riboflavin (B2), Niacin (B3), Pyridoxin (B6), Folsäure (B9). Vitamin B12 in Form, die in der Forschung teilweise als verwertbar diskutiert wird, dazu eine separate Einordnung im Wirkprofil.
Mineralstoffe: Kalium, Magnesium, Calcium, Zink, Mangan in moderaten Mengen.
CGF (Chlorella Growth Factor): Eine ribonukleotidreiche Fraktion mit Nukleotiden, Aminosäuren, Peptiden, Polysacchariden und Vitaminen. Anteil etwa 5 bis 7 Prozent der Trockenmasse.
Carotinoide: Lutein, Zeaxanthin und Astaxanthin in geringen Mengen.
Omega-3-Fettsäuren: Alpha-Linolensäure (ALA) in moderaten Mengen.
Ballaststoffe und sekundäre Pflanzenstoffe.
CGF (Chlorella Growth Factor) ist ein Chlorella-spezifischer Inhaltsstoff, der in Spirulina und anderen Greens nicht vorkommt. Er wurde in den 1950er-Jahren entdeckt und seitdem in zahlreichen Studien untersucht. CGF wird mit zellregenerativen Eigenschaften, Wachstumsförderung und immunmodulierenden Effekten in Verbindung gebracht. Eindeutige klinische Aussagen am Menschen sind aufgrund der heterogenen Studienlage zurückhaltend zu treffen.