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Chlorella

Chlorella vulgaris

von Stefanie Goldscheider
Chlorella unter dem MikroskopVorkommen und Beschreibung

Die Grünalge Chlorella (Chlorella vulgaris) kommt im Süßwasser vor und hier in stehenden wie fließenden Gewässern, in Tümpeln, Pfützen und Wassergefäßen. Sie ist auch im feuchten Boden sowie an Baumrinde und Mauern anzutreffen. Wie viele Grünalgen ist Chlorella ein Symbiosepartner in bestimmten Flechten [1]. Chlorella geht aber auch Symbiosen mit niederen Tieren ein, mit Pantoffeltierchen, mit bestimmten Schwämmen und mit Süßwasserpolypen. Chlorella übernimmt in diesen Symbiosen die Photosynthese [2], also die Energiebereitstellung für die Partnerschaft. Chlorella vulgaris ist einzellig, rund und sehr einfach gebaut und nicht beweglich. Der Einzeller vermehrt sich ausschließlich asexuell durch Zellteilung. Vermehrung und Wachstum sind extrem schnell auch weil eine Zelle sich jedes Mal in mehrere (ca. acht) Tochterzellen teilt. Chlorella trägt ihren Namen zurecht, der erdgeschichtlich sehr alte und ursprüngliche Organismus besteht zu seinem größten Teil aus Chlorophyll. Chlorella gehört in die Abteilung Chlorophyta und die Familie Chlorellaceae (Heute allerdings Trebouxiophyceae). Chlorella wird im großen Stil kultiviert, auch in Deutschland.

Verwendung:

Die einzellige Grünalge ist ein Modell- oder Versuchsorganismus in der Photosynthese-Forschung. In großen Algenfarmen werden durch Chlorella vor allem Proteine, Vitamine und mehrfach ungesättigte Fettsäuren produziert, wertvolle Nahrung für Mensch und Tier. Auch die Erzeugung von Biomasse und Biodiesel wurde vielfach untersucht. Realistisch ist auch die Produktion von Sauerstoff in geschlossenen Kreisläufen beziehungsweise in Reaktoren durch das Algenwachstum. Anwendung findet dies in der Raumfahrt. Gleichzeitig mit der Erzeugung von Sauerstoff zum Atmen werden auch Nahrungsmittel beziehungsweise Futtermittel erzeugt und das Kohlendioxid gebunden.

Inhaltsstoffe:

Einzellige Algen wie Chlorella können in kürzester Zeit größte Mengen an Nährstoffen für ihr Wachstum verwenden. Deswegen schwanken Gehalte ihrer Inhaltstoffe enorm, je nach Angebot im Nährmedium. So können Algen im schlechtesten Fall mit Schwermetallen belastet sein. Umgekehrt kann man unter kontrollierten Bedingungen hochwertige Algen produzieren, ganz nach Bedarf, also mit hohen Vitamingehalten, hohen Gehalten an Mikronährstoffen und besonders vielen Aminosäuren und ungesättigten Fettsäuren. Chlorella enthält außerdem antibiotisch wirksame Substanzen. Jedenfalls ist Chlorella reich an Proteinen und essenziellen Aminosäuren, an Omega-3-Fettsäuren, Karotinen und Vitaminen, Phytohormonen und Enzymen sowie an Ballaststoffen.




Der Einzeller Chlorella mit vielen Einsatzgebieten

Die Grünalge Chlorella ist ein Multitalent und dabei nicht wählerisch was ihren Lebensraum angeht. Der produktive wüchsige Einzeller wird erfolgreich eingesetzt um Abwasser zu klären. Das Wachstum der Mikroalge erzeugt Biomasse. Gleichzeitig wird sehr viel CO2 aus der Atmosphäre entnommen und organisch gebunden. So ist ein Recycling von Abwässern aus der Landwirtschaft und der Tierhaltung möglich. Chlorella kann wieder als organisches Düngemittel auf den Acker.
Abwässer aller Art, aus der Tierhaltung, aus der Textilindustrie insbesondere dem Färben von Textilien, aber auch aus Haushalten oder aus der Lebensmittelverarbeitung können große Belastungen an Ammoniak, Nitrat, Phosphaten aber auch an organischen Chemikalien, an Pestiziden oder an Schmermetallen mit sich bringen. Chlorella wird damit fertig, beseitigt diese Verunreinigungen weitest gehend, baut anorganische Nährstoffe in ihren Organismus ein und organische - wie etwa Erdölprodukte - um. Dadurch wird Abwasser nicht nur geklärt sondern auch entgiftet. Zudem besteht in dem durch Chlorella behandeltem Abwasser kein Sauerstoffmangel mehr, es kann in Gewässer eingeleitet werden. Allerdings verschwinden eventuell vorhandene Schwermetalle nicht einfach, sie werden dem Wasser entnommen, doch in der Alge akkumuliert. Mit oder ohne Schwermetallbelastung - aus Abwässern erzeugtes Chlorella ist vollkommen ungeeignet für die menschliche und tierische Ernährung, jedoch geeignet zur Erzeugung von Treibstoff beziehungsweise Biodiesel.

Chlorella steckt voller vitalisierender Nährstoffe

Chlorella vulgaris ist von der europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA seit langem als sicheres Nahrungsmittel anerkannt worden, genauso wie von der US-amerikanischen Food and Drug Administration FDA. In erster Linie gilt Chlorella als sehr guter Protein-Lieferant. Eiweißgehalte von 40 bis 60 % sind realistisch, wenn auch stark schwankend, je nach Herkunft der Süßwasseralge. Das Eiweiß ist hochwertig und liefert alle essenziellen Aminosäuren für Mensch und Tier.

Aminosäuren

Einige besonders wertvolle Aminosäuren AS kommen sehr hoch dosiert in Chlorella vor, auch die sogenannten essenziellen Aminosäuren, ohne die der Körper nicht auskommt. Herausragend gut ist die Versorgung mit Thryptophan und mit Lysin, beides Aminosäuren deren Bedarfsdeckung nicht bei jeder Ernährungsweise gesichert ist. Die anderen essenziellen Aminosäuren mit hohen Gehalten in Chlorella, wie Leucin und Isoleucin oder Valin, tragen zum Muskelaufbau und zum Energiehaushalt bei und sind bei Sportlern und Bodybuildern beliebte Nahrungsergänzungsmittel. Auch Arginin wird gerne eingenommen beziehungsweise zusätzlich zugeführt. Für Kinder ist diese Aminosäure essenziell. Argin wird sogar medizinisch eingesetzt und zwar gegen Bluthochdruck und Arteriosklerose sowie bei Erektionsstörungen. Die positiven Wirkungen von Arginin bei Insulinresistenz oder zur Steigerung verschiedener Immunreaktionen werden inzwischen durch Studien gestützt. In Chlorellla sind alle essenziellen Aminosäuren in einem guten Verhältnis natürlich gebunden und dadurch sicher in der Einnahme.

in 1 Gramm Chlorella Literaturangaben
(von - bis)
empfohlener Tagesbedarf
in mg/kg Körpergewicht
Protein
Essenzielle Amninosäuren
     - Leucin
     - Valin
     - Isoleucin
     - Lysin
     - Phenylalanin
     - Threonin
     - Methionin
     - Tryptophan
semi essenzielle AS
     - Arginin
     - Histidin
     - Tyrosin
     - Cystein
     - Serin
nicht essenzelle AS
     - Alanin
     - Asparagin
     - Glutamin u. Glutaminsäure
     - Glycin
     - Prolin
20 bis 67 %

61mg
55mg
35mg
107mg
28mg
29mg
14mg
21mg

158mg
33mg
77mg
2mg
33mg

28mg
64mg
78mg
62mg
58mg


39mg
26mg
20mg
30mg
25mg
15mg
15mg
4mg

1 bis 5 g
10mg









Tabelle 1: Aminosäuren in Chlorella, verschiedene Quellen, und Tagesbedarf

Tryptophan

Die essenzielle Aminosäure ist in Chlorella in sehr hoher Konzentration enthalten, 5- bis 50-fach höher als in anderen Lebensmitteln. Tryptophan wird von Pflanzen und Mikroorganismen hergestellt, nicht aber von Tieren oder dem Menschen. Tryptophan ist also für Mensch und Tier essenziell. In unserem Körper wird Tryptophan zu Serotonin umgewandelt weswegen die Aminosäure als stimmungsaufhellend gilt und sogar als Anti-Depressivum eingesetzt wird. Der Tryptophan-Spiegel im Körper kann aber - bedingt durch die Blut-Hirn-Schranke - nicht unmittelbar gegen Depressionen zur Wirkung kommen. Zu beachten ist die gleichzeitige Einnahme von genügend Kohlenhydraten.

Lysin

Die essenzielle Aminosäure ist in Chlorella in 5-fach bis 50-facher Konzentration enthalten im Vergleich mit anderen Lebensmitteln. In tierischen Produkten ist ausreichend Lysin enthalten, nicht jedoch in Obst, Gemüse und Getreide. Lysin ist an der Zellteilung und am Aufbau von Knochen und Kollagen beteiligt, somit einerseits am Wachstum und andererseits an der Wundheilung. Schwangere und Kinder, insbesondere bei vegetarischer Ernährung, müssen auf eine ausreichende Versorgung mit Lysin achten.

Vitamine, Mineralstoffe, Omega-3-Fettsäuren

Herausragend ist der Gehalt an Vitamin B12 in Chlorella. Vitamin B12, das Cobalamin, wird von vielen Menschen durch nur schlecht im Darm aufgenommen (Malabsorption). Bei anderen ist es durch vegane Ernährung zu wenig im Essen enthalten. Kleinste Mengen an Chlorella decken bereits den Tagesbedarf an Vitamin B12 und ebenso an Folsäure, Vitamin D sowie Provitamin A und den Karotinen, allen voran an dem β-Carotin. Einen relevanten Beitrag leistet Chlorella auch zur Versorgung mit Vitamin K, Vitamin E und Niacin (= Nicotinamid = Vitamin B5).
Der Mineralstoffgehalt ist mit 6 bis 11% ebenfalls sehr hoch. Wesentliche Anteile sind Kalium und Magnesium. Doch angesichts der kleinen Mengen an Chlorella, die man täglich zu sich nimmt, sind vor allem Mikronährstoffe beziehungsweise Spurenelemente interessant und zwar Eisen und Zink, Mangan und Kupfer.
Eine weitere Gruppe von Nährstoffen, die in unserer Normalkost oft im Mangel sind, sind die mehrfach ungesättigten Fettsäuren, vor allem die Omega-3-Fettsäuren. Auch diese - die Linolsäure (Omega-6) und die alpha-Linolensäure (Omega-3) - sind in so hoher Konzentration enthalten, dass Chlorella einen Beitrag zur Deckung des Tagesbedarfs leistet.


in 1 Gramm Chlorella Literaturangaben
(von - bis)
empfohlener Tagesbedarf

Vitamine
- ProVitamin A (β-Carotin, Retinol)
- Vitamin B12 (Cobalamin)
- Vitamin C (Ascorbinsäure)
- ProVitamin D
- Vitamin K
- Vitamin E (Tocopherol)

- Niacin
- Folsäure


1,8 bis 7 mg
12 µg
1,3 mg
1000 µg
6 µg
350 µg
180 µg
400 µg


2-4 mg
3 µg
100 mg
20 µg
65 µg
12 mg
15 mg
400 µg
Kohlenhydrate 5 - 60 %  
Fett
- gesättigte Fettsäuren
- einfach ungesättigte FS
- mehrfach ungesättigte FS
      davon Linolsäure (ω-6)
    alpha-Linolensäure (ω-3)
3 bis 25 %
21 bis 27%
17 bis 18 %
33 bis 53 %
6,9mg bis 12 mg
5,7mg bis 19,6 mg
75 g




300mg
Mineralstoffe und
Spurenelemente


6 bis 11 %





Ballaststoffe 9 bis 35 %  
Tabelle 2: Inhaltsstoffe in Chlorella, verschiedene Quellen


Wirkstoffe in Chlorella

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Substanzen, die in der medizinischen Forschung als starke Antioxidantien bekannt sind, wie β-Carotin und Vitamin E, sind in Chlorella reichlich vorhanden. Dazu kommen weitere Carotine, die als krebshemmend gelten, wie beispielsweise Lycopin, der rote Farbstoff aus Tomaten oder weitere pflanzliche Farbstoffe wie die Anthocyane. Sie gelten allgemein als sehr wirksame Mittel gegen Bluthochdruck und Arteriosklerose und somit als vorbeugend gegen Herzinfarkt und Schlaganfall sowie als wirksame Radikalfänger und Anti-Aging-Mittel. Dies beinhaltet auch positive Wirkungen oder die Vorbeugung vor anderen ernährungsabhängigen Krankheiten und degenerativen Alterserscheinungen. Aus Laboruntersuchungen kennt man ausserdem weitere Effekte: Das Immunsystem wird gefördert, die Immunreaktionen verstärkt, Gifte werden komplexiert und ausgeleitet, das Herz, die Leber und die DNA wird geschützt, Blutfettwerte werden gesenkt, genauso das LDL-Cholesterin. Gesenkt wird auch der Glucosespiegel im Blut was auf anti-diabetische Eigenschaften von Chlorella schließen lässt. Medizinische Studien an Patienten, die Standards der westlichen Medizin genügen würden, gibt es allerdings nicht. Die zur Nahrungsergänzung eingenommen Mengen sind zudem sehr gering.

Autorin: Stefanie Goldscheider



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Anhang
[1] Flechten: Flechten bestehen aus zwei bis drei unterschiedlichen Organismen, auf jeden Fall aus einem Pilz, welcher der Flechte die Form gibt und aus einer Alge, welche Photosynthese betreibt und damit die Energie für das Wachstum des gesamten Organismus bereit stellt. Grüne Flechten haben Grünalgen als Symbiosepartner, manche Flechtenarten auch Chlorella. Eine Flechte mit Bedeutung als Heilpflanze ist Isländisch Moos.

[2] Photosynthese: Der Gesamtprozess der Photosynthese ist die Basis allen Lebens auf der Erde. Mit Hilfe von Lichtenergie der Sonne, genauer gesagt durch Absorption von Lichtquanten, welche die Energie liefern, werden aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser bei der Photosynthese Kohlenhydrate nach der Summenformel C6H12O6 gebildet. Die Elektronen (H+) werden dem Wasser entnommen und von den sogenannten photoautotrophen Organismen in der sogenannten Lichtreaktion der Photosynthese mit Hilfe des Chlorophyll genutzt. Das CO2 wird der Atmosphäre entnommen und in der sogenannten Dunkelreaktion der Photosynthese zu [CH2O]n synthetisiert.

 


Quellen und Literatur
- The Algea World. Dinabandhu Saahoo, Joseph Seckbach (Editors). Springer, Dordrecht, 2015
- Strasburger - Lehrbuch der Botanik, Andreas Bresinsky, Christian Körner, Joachim W. Kadereit, Gunther Neuhaus, Uwe Sonnewald. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2008.
- Voet, D., Voet G; Pratt C.W. Lehrbuch der Biochemie, 3. Aufl. 2019. Wiley VCH
- Der Kosmos Algenführer
- Chlorella vulgaris: A multifunctional Dietary Supplement with Diverse Medicinal Properties. Y. Panahi et. al.. Current Pharmaceutical Design, 2016, 22, 164-173