Alger er fremtidens bæredygtige superafgrøde
Forskning i alger gør det mere og mere klart, at de grønne planter rummer et kæmpe potentiale til bæredygtig produktion af alt fra fødevarer til medicin. Danmark bør være foregangsland, mener forsker.

Forestil dig en afgrøde, som kun kræver sol, CO2 og saltvand for at vokse. Samtidig gror den mange gange hurtigere end alle andre afgrøder.

Denne super-afgrøde kan desuden lave alt fra fødevarer til kommercielt interessante produkter som medicin, vitaminer og farvestoffer. 

Faktisk findes denne super-afgrøde allerede i form af alger, og i disse år forskes der intenst i, hvordan algers fulde potentiale kan blive udnyttet i den nære fremtid.

En af disse forskere er postdoc ved Københavns Universitet, Johan Andersen-Ranberg, der netop har fået bevilliget 2,2 millioner af Det Frie Forskningsråd til at udvikle alger til at lave industrielt attraktive farvestoffer til fødevarer.

»Biologiske farvestoffer til fødevarer er en stor industri i eksempelvis Danmark, hvor danske firmaer er blandt verdens førende producenter. I øjeblikket foregår en stor del af denne produktion ved kemisk syntese, og derfor har netop danske firmaer udvist stor interesse for at bruge mikroorganismer til at erstatte den kemiske produktion med biologisk,« fortæller Johan Andersen-Ranberg.

Alger har alsidigt potentiale og spilder ikke drikkevand

Når det gælder landbrug med alger, der kan dyrkes i indesluttede systemer i drivhuse, er potentialet ifølge Johan Andersen-Ranberg enormt.

Alger kan ligesom bakterier og gær udvikles til at kunne producere et næsten hvilket som helst biologisk produkt. Det drejer sig både om produkter, hvor algen som helhed indgår som ingrediens i en fødevare, og hvor det biologiske produkt er nogle stoffer, som algerne producerer.

Samtidig er algers behov meget begrænsede. Bakterier og gær kræver sukker for at vokse, mens alger kan klare sig med lidt CO2 og en smule sollys.

I modsætning til traditionelt landbrug kræver visse algearter heller ikke drikkevand, men kan klare sig med saltvand. Drikkevand er en mangelvare på Jorden, hvor landbrug står for en meget stor del af forbruget. Saltvand har vi til gengæld rigeligt af.

Hurtigtvoksende og ideelle til bæredygtig produktion

Dertil kommer, at alger vokser langt hurtigere end eksempelvis hvede og byg. Ifølge Johan Andersen-Ranberg gør det alger ideelle til udvikling af bæredygtige produktionsformer.

»Samtidig er Danmark foregangsland inden for bioteknologi og modificering af organismer til at producere forskellige stoffer, som er kommercielt interessante, blandt andet medicin, proteiner, fødevarer, vaskepulverenzymer og så videre.«

Johan Andersen-Ranberg vandt Ph.D.-Cup 2015 for sin fremragende forskningsformidling. (Video: DR2)

Derfor mener Johan Andersen-Ranberg også, at vi i Danmark har potentialet til at blive et foregangsland inden for bæredygtig produktion af naturstoffer i alger i drivhuse.

»Det vil kraftigt øge værdien af vores landbrug at lave højværdiprodukter i alger i forhold til hvede og byg, som kan dyrkes billigere mange andre steder her på Jorden,« siger Johan Andersen-Ranberg.

Alger skal lave farver orange

I det netop igangsatte forskningsprojekt, bliver udført ved University of California Berkeley, skal Johan Andersen-Ranberg udvikle alger, som kan producere orange naturfarvestoffer til brug i fødevarer.

Netop orange er en af de farver, som firmaer, der sælger fødevareingredienser, i dag producerer kemisk.
Farvestoffet er naturligt et såkaldt karoten, hvilket er stoffer, som fotosyntetiske organismer producerer for at regulere indtaget af solstråler.

Karotener dækker desuden også over en kæmpe gruppe stoffer, som, ud over farvestoffer, inkluderer vitaminer.

Den naturlige røde farve i laks er blandt andet frembragt af, at laksene spiser specielle alger med røde karotener.

Planter kan blive mere effektive til at omsætte Solens energi

Johan Andersen-Ranberg skal nu i gang med at tage de af mandarinernes gener, der er ansvarlige for at lave de orange karotener og sætte dem ind i alger.

Når generne bliver en del af algernes genom, vil algerne producere karotenerne.

Herefter skal Johan Andersen-Ranberg karakterisere algerne og finde ud af, hvordan de vokser bedst, og hvad deres særlige kendetegn er. Formålet er at finde ud af, hvordan algen kan gøres til en økonomisk attraktiv afgrøde ved at sørge for en høj produktion af karotener.

Et andet formål med studiet er at lære mere om karotener, og hvordan de er med til at regulere sollysoptaget i planter og ultimativt finde ud af, hvordan karoten-sammensætningen i planter kan ændres, således at de vokser hurtigere.

»Der er så stort potentiale i denne super-organisme. Kan vi gribe de muligheder, kan vi inden for en kortere årrække stå med helt nye klimavenlige produktionssystemer, som er kommercielt interessante og kan skabe nye typer af jobs i landbruget. Det håber jeg, min forskning kan være med til,« forklarer Johan Andersen-Ranberg.

Fakta

Det Frie Forskningsråd har givet en postdoc-bevilling på ca. 2,2 mio. kr. til Johan Andersen-Ranbergs arbejde med projektet ’CaroAlgae - Production of carotenoids in algae’.

Fokus er at vise potentialet af alger som en ny og bæredygtig afgrøde, der kan dyrkes i Danmark, og projektet følges med interesse af den danske biotek- og ingredienskoncern Chr. Hansen.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Goliath-frøen, som du kan se på billedet herunder.