Cyanobakterien: Nutzung der Cyanobakterien durch den Menschen

Neben den bisher genannten Gefahren bergen die Cyanobakterien auch enormes Potenzial, das von den Menschen genutzt werden kann. Aufgrund vieler besonderer Eigenschaften der Cyanobakterien können diese in ganz verschiedenen Gebieten vom Menschen genutzt werden. So bieten sich zum Beispiel Möglichkeiten für die menschliche Nutzung innerhalb der Nahrungsmittelversorgung, der Arzneientwicklung, Energieversorgung und sogar in futuristischen Terraforming-Prozessen. Im folgenden soll nun auf die genannten Nutzungsmöglichkeiten eingegangen werden.

Cyanobakterien in der Nahrungsmittelproduktion

Innerhalb der Nahrungsmittelproduktion können Cyanobakterien auf unterschiedliche Weise von Nutzen sein; zum einen direkt als Nahrungsmittel, zum anderen aufgrund ihrer Fähigkeit, Luftstickstoff zu binden.

Als Nahrungsmittel bieten sich besonders Arten der Gattung Spirulina an, da diese ungiftig sind und über einen hohen Eiweiß- sowie Vitamin- und Mineralgehalt verfügen. Historische Quellen belegen, dass zum Beispiel am Tschadsee und bei den Azteken Nahrung aus diesen Cyanobakterien gewonnen wurde, indem man sie aus den Seen filterte und verzehrte. Heutzutage spielen Cyanobakterien zum Verzehr unter anderem eine Rolle als Nahrungsergänzungsmittel aufgrund ihrer Inhaltsstoffe. Doch auch als nährstoffreiche Nahrungsquelle spielen sie eine wichtige Rolle, da sie in Wasserbecken gut kultiviert werden können und damit große Mengen an Nahrung verfügbar gemacht werden.

Doch neben dem direkten Verzehr bieten Cyanobakterien auch weitere Möglichkeiten, sich positiv auf die Nahrungsmittelproduktion auszuwirken. Hier kann zum Beispiel die Reisproduktion herangezogen werden, denn erwiesenermaßen konnte der Reisertrag dort durch das Ausbringen bestimmter Cyanobakterien erhöht werden. Hintergrund dieses Phänomens ist, dass der Stickstoffgehalt im Boden, nach dem Liebigschen Minimumgesetz, häufig der pflanzenwachstumslimitierende Faktor ist. Damit hängt der Ertrag von Feldern vom Stickstoffgehalt des Bodens ab, in der Regel wird dieser durch Düngung aufgebessert. Doch gewisse Cyanobakterien können den Luftstickstoff, der in der Atmosphäre zur Genüge vorkommt, direkt für Pflanzen nutzbar machen und sind damit förderlich für das Wachstum dieser. Durch diese Nutzung der Cyanobakterien spart man sich die Produktion von Dünger und kann auf natürliche Weise den Boden fruchtbarer machen und den Nahrungsertrag von Feldern erhöhen. Durch die natürliche Düngung durch die Blaualgen läuft man meiner Ansicht nach auch nicht Gefahr, Flächen zu überdüngen, damit ist diese Variante auch für die Wasserqualität in der Umgebung der Landwirtschaft verträglicher. Durch diese Nutzungen helfen Cyanobakterien also die Nahrungsmittelproduktion zu steigern.

Cyanobakterien als Rohstoff für Biosprit

In Zeiten der Ölknappheit wird die Suche nach einem Ersatzenergieträger immer wichtiger. Auch die Automobiltechnik muss sich auf neue Technologien einstellen, jedoch ist noch nicht sicher ob sich eine einzige Technik durchsetzen wird und wenn ja welche. Momentan sind im wesentlichen, neben elektro- und wasserstoffbetriebenen Technologien, die Biokraftstoffe im Kommen. Hierbei gibt es beispielsweise den Biodiesel und Bioethanol, die beide aus Pflanzen gewonnen werden und damit zu den erneuerbaren Energieträgern zählen. Da für deren Produktion jedoch Flächen genutzt werden müssen, die ansonsten für die Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung stünden, geraten diese Treibstoffe häufig in Kritik, da jährlich sehr viele Menschen am Hungertod sterben und in der Dritten Welt generell unter Nahrungsmittelknappheit zu leiden ist.

Hier könnte man die Cyanobakterien nutzen, da diese in Wasserbecken unter günstigen Bedingungen schnell sehr große Mengen an Biomasse produzieren, die dann für die Ethanolherstellung verwendet werden kann. Bei dieser Methode wird keine Ackerfläche benötigt und auch die Produktion des Biotreibstoffes ist hier wesentlich effektiver als bei allen anderen Herstellungen von Biotreibstoffen. Deshalb kann die Verwendung von Cyanobakterien in der Biospritproduktion in Zukunft von großem Nutzen sein.

Pharmazeutische Nutzung

Weiterhin sind die Cyanobakterien von großem Nutzen in der Pharmazie, da in ihnen sehr viele sekundären Stoffwechselprodukte vorkommen und diese unterschiedliche Wirkungen auf Menschen aufweisen. Wie in Punkt 4.1 dargelegt wurde, befinden sich in den Cyanobakterien zum Teil Toxine, doch auch diese können bei entsprechender Dosierung als Medikamente dienen. Die bereits genannten zyklischen Peptide weisen teilweise antibiotische Wirkungen auf, womit diese gute Grundstoffe für die pharmazeutische Weiterverarbeitung bilden. Auch wurden schon Stoffe entdeckt, die in der Krebsbekämpfung wichtig sein könnten, da sie auf Tumore besonders schädigend wirken. Wie bei den Cyanotoxine schon erwähnt, wirken manche Stoffwechselprodukte der Cyanobakterien als Enzymhemmer, auch das ist in der Pharmazie von Nutzen und kommt als Grundlage neuer Medikamente in Betracht.

Doch auch in der Sportmedizin spielen Cyanobakterien eine Rolle, erst kürzlich gelang dem Biologen Ahmed Sallam ein Durchbruch in der Nutzung von Stoffwechselprodukten der Cyanobakterien. Er erforschte eine Methode zur Produktion eines Stoffes aus Cyanobakterien, der den menschlichen Körper stärken soll, indem sich die Muskeln schneller aufbauen und die Regenerationsfähigkeit des Körpers unterstützt werden soll. Der Stoff besteht aus einem bestimmten Dipeptid, dass sehr schnell aufgenommen werden kann und damit schnell seine stärkende Wirkung entfaltet. Damit ist der Stoff allen bisherigen Nahrungsergänzungsmittel, die diese Wirkung haben sollen, überlegen und es scheint dadurch ein wirklicher Durchbruch in der Sportpharmazie von statten gegangen zu sein.

Mögliche Nutzung als Pionierorganismen auf anderen Himmelskörpern

Schon seit langer Zeit beschäftigen sich Menschen mit außerirdischem Leben. Doch bisher wurden keine Himmelskörper entdeckt, die ein erdähnliches Leben ermöglichen würden. Neben der Suche nach Leben, dessen Ursprung nicht auf der Erde liegt, befassen sich zahlreiche Menschen auch mit der Besiedelung neuer Lebensräume im All durch den Menschen. In dem Zusammenhang wird die fiktive Umformung eines unbewohnbaren Himmelskörper in einen bewohnbaren, erdähnlichen „Terraforming“ genannt. Für ein erfolgreiches, höheres Leben auf einem Himmelskörper ist es besonders wichtig über Wasservorkommen und über Sauerstoff zu verfügen. Der Mars als einer unserer Nachbarplaneten ist zwar relativ kalt, jedoch verfügt er im Vergleich zu anderen Planeten unseres Sonnensystems über die beste Grundlage einer Entwicklung des Lebens. Er hat eine Atmosphäre, verfügt über viel CO₂ und sogar Wasser, jedoch an den Polen in gefrorenem Zustand. Um die Temperatur auf dem Mars zu erhöhen und lebensfreundlicher zu gestalten bieten sich verschiedene Methoden an, die hier jedoch nicht erörtert werden sollen. Ähnlich wie auf der Ur-Erde, müssen sich bei dem Terraforming-Prozess zunächst photoautotrophe Organismen auf dem ausgewählten Himmelskörper ausbreiten, um eine sauerstoffhaltige Atmosphäre zu erzeugen und damit die Grundlage für höheres Leben. Als solche Pionierorganismen bieten sich nur sehr widerstandsfähige Lebewesen an, so zum Beispiel Chroococcidiopsis, eine Gattung der Cyanobakterien. Diese Gattung kommt in allen Gebieten der Welt vor und trotzt allen Umweltbedingungen der Erde. Sie ist sehr strahlungsresistent und weist auch sonst alle Merkmale eines widerstandsfähigen Pionierorganismus auf. Deshalb wird im Zusammenhang mit Terraforming häufig auf diese Lebewesen hingewiesen, die bei der Entwicklung einer erdähnlichen Atmosphäre von großem Nutzen sein könnte.

Ob sich Investitionen in den Versuch fremde Himmelskörper zu besiedeln lohnen, ist meiner Ansicht nach jedoch fraglich, denn auch wenn der Gedanke für mich faszinierend klingt, sind Unmengen an Energie- und Geldmitteln nötig um überhaupt Grundsteine dafür zu legen und ob die Terraforming-Prozesse überhaupt erfolgreich sein könnten ist auch noch nicht geklärt.

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