Chlorella

Chlorella-Arten bilden kugelförmige, einzeln vorliegende Zellen und sind durch Chlorophyll a und b grün. Die Zellen sind mit 2 bis 10 µm Durchmesser sehr klein.

Die Zellwand dieser Algengattung besteht aus einem mehrschichtigen Cellulosegerüst, in das Schichten aus polymeren Kohlenwasserstoffketten eingelagert sind. Die Zellen enthalten einen einzelnen Chloroplasten und verstreut im Zytoplasma liegende Mitochondrien.

Die Vermehrung geschieht offenbar ausschließlich ungeschlechtlich, es wurde jedenfalls noch keine Gametenbildung beobachtet. Das Genom ist haploid.

Chlorella vulgaris ist die Typusart der Gattung Chlorella. Sie wurde 1889 von Martinus Willem Beijerinck bei Delft beschrieben und wird nun in offiziellen Stammsammlungen wie der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen weitergezüchtet.

Die Gattung Chlorella ist keine monophyletische Verwandtschaftsgruppe. Wahrscheinlich handelt es sich sogar um eine polyphyletische Gattung, deren gemeinsame Merkmale durch konvergente Evolution entstanden sind.[1]

In der Algaebase[2] werden folgende Arten als „currently accepted taxonomically“ (derzeit taxonomisch anerkannt) gelistet:

• Chlorella angustoellipsoidea N. Hanagata & M. Chihara
• Chlorella botryoides J.B. Petersen
• Chlorella capsulata R.R.L. Guillard, H.C. Bold & F.J. MacEntee
• Chlorella ellipsoidea Gerneck
• Chlorella emersonii Shihira & Krauss
• Chlorella fusca Shihira & Krauss
• Chlorella homosphaera Skuja
• Chlorella luteo-viridis Chodat
  

  Chlorella-Algen unter dem Mikroskop.
• Chlorella marina Butcher
• Chlorella miniata (Nägeli) Oltmanns
• Chlorella minutissima Fott & Nováková
• Chlorella mirabilis V. M. Andreeva
• Chlorella ohadii – die am schnellsten wachsende Grünalge (Stand Januar 2022)[3]
• Chlorella ovalis Butcher
• Chlorella parasitica (K. Brandt) Beijerinck
• Chlorella peruviana G.Chacón Roldán
• Chlorella rugosa J.B. Petersen
• Chlorella saccharophila (Krüger) Migula
• Chlorella salina Butcher
• Chlorella sorokiniana Shihira & R.W.Krauss[3]
• Chlorella spaerckii Ålvik
• Chlorella sphaerica Tschermak-Woess
• Chlorella stigmatophora Butcher
• Chlorella subsphaerica H. Reisigl
• Chlorella trebouxioides M. Puncochárová
• Chlorella vulgaris Beijerinck

Bei Chlorella erforschte Melvin Calvin die Sekundärreaktion der Photosynthese, wofür er 1961 den Nobelpreis erhielt.

Chlorella wird für die Herstellung von Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika verwendet. Seit dem Jahr 1999 existiert in Deutschland eine Produktionsanlage für Mikroalgen in Klötze/Altmark. In dieser wird die Alge in einem 500 km langen Glasröhrensystem kultiviert.

Werbeaussagen mit dem Tenor „volles Nährstoffspektrum an Vitaminen, Mineralstoffen, Eiweiß und Fettsäuren“ werden von den Überwachungsbehörden in Deutschland als irreführend eingestuft, da Nahrungsergänzungsmittel aus Algen nur wenige Nährstoffe in relevanten Mengen enthalten. Ebenso die Aussagen, dass Chlorophyll für den Menschen ernährungsphysiologisch von Bedeutung sei.[4] Zu möglichen Gesundheitseffekten finden sich nur vereinzelt klinische Studien mit geringer Teilnehmerzahl und Aussagekraft.[5]

Untersuchungen der Vitamin B₁₂-Gehalte verschiedener Chlorella-Produkte weisen darauf hin, dass diese das Vitamin nicht selbst hergestellt haben.[6] Stattdessen wird dieses aus dem Kulturmedium aufgenommen, beispielsweise durch die vorhandene bakterielle Begleitflora, die Vitamin B₁₂ synthetisieren können. Ob das in den Produkten vorhandene Vitamin B₁₂ für den Menschen bioverfügbar und nutzbar ist, hängt von der Art und der Kultivierung ab. Bisherige Studien mit gängigen Chlorella-Algenpräparaten vermochten zwar den Vitamin B₁₂-Haushalt zu verbessern. Für die Probanden mit mangelhaftem Vitamin B₁₂-Niveau im Serum waren die zugeführten Vitamin B₁₂-Mengen allerdings nicht ausreichend, um den Vitamin B₁₂-Status im Studienverlauf auf ein normales Niveau zu bringen.[7]

Gesundheitsgefährdend können Chlorella-Produkte sein, wenn diese polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) enthalten. Dies lässt sich auf eine schlechte Herstellungspraxis und insbesondere einer unsachgemäßen Trocknung der Zutaten zurückführen.[8]

Chlorella wird parasitiert von obligat parasitären Bakterien der Gattung Vampirovibrio (Melainabacteria), nachweislich C. vulgaris und C. sorokiniana durch die Typusspezies V. chlorellavorus.[9][10]

1. Christian van den Hoek, Hans M. Jahns, David G. Mann: Algen. 3. Auflage. Thieme, Stuttgart 1993, ISBN 3-13-551103-0.
2. M. Beijerinck: Chlorella. In: M. D. Guiry, G. M. Guiry: AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway 2009.
3. Haim Treves et al.: Carbon flux through photosynthesis and central carbon metabolism show distinct patterns between algae, C₃ and C₄ plants. In: Nature, Band 8, S. 78–91, Januar 2022; doi:10.1038/s41477-021-01042-5; insbes. Abb. 6 mit C. sorokiniana, C. ohadii, Chlamydomonas reinhardtii. Dazu:
   Josephine Franke: Warum Algen schneller wachsen als Nutzpflanzen – Strategien für die effizientere Photosynthese könnten Erträge auch bei Getreide und Co erhöhen, auf: scinexx.de vom 4. Februar 2022.
4. Algenpräparate – kein grünes Wunder. In: Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt (CVUA) Stuttgart: Jahresbericht 2007 (Memento vom 11. Januar 2012 im Internet Archive) (PDF; 1,8 MB), S. 42.
5. Algenpräparate: Die grüne Gefahr. In: Stiftung Warentest. 11. Februar 2011, abgerufen am 20. Oktober 2022.
6. Tomohiro Bito et al.: Characterization and Quantitation of Vitamin B 12 Compounds in Various Chlorella Supplements. In: Journal of Agricultural and Food Chemistry. Band 64, Nr. 45, 16. November 2016, S. 8516–8524, doi:10.1021/acs.jafc.6b03550 (englisch).
7. Isabel Behrendt et al.: Chlorella vulgaris – eine pflanzliche Vitamin-B12-Quelle für Vegetarier und Veganer? (PDF) In: Proceedings of the German Nutrition Society. Deutsche Gesellschaft für Ernährung, 2017, abgerufen am 20. Oktober 2022.
8. Umweltgifte in natürlicher Nahrungsergänzung? In: Verbraucherzentrale. 16. Oktober 2022, abgerufen am 20. Oktober 2022.
9. Rochelle M. Soo, Ben J. Woodcroft, Donovan H. Parks, Gene W. Tyson, Philip Hugenholtz: Back from the dead; the curious tale of the predatory cyanobacterium Vampirovibrio chlorellavorus. In: PeerJ, Band 3, 21. Mai 2015, e968, doi:10.7717/peerj.968, PMID 26038723, PMC 4451040 (freier Volltext)
10. Blake T. Hovde, Seth A. Steichen, Shawn R. Starkenburg, Judith K. Brown: Vampirovibrio chlorellavorus draft genome sequence, annotation, and preliminary characterization of pathogenicity determinants. In: Phycological Research, Band 68, Nr. 1, S. 23–29. 17. Juli 2019. doi:10.1111/pre.12392