Svensk

Tungmetaller i kroppen och alger i födan

Det är välkänt att alger kan binda tungmetaller. Det är också känt att med en smula alger i födan kan man skydda sig mot att kroppen tar upp sådana tungmetaller som vi tyvärr i ökad utsträckning får i oss med maten t.ex. bly från bilavgaser över grönsaksodlingar eller kadmium och kvicksilver från grödor som gödslats med rötslam från reningsverken.

Så långt tror jag alla är överens. Men två väsentliga frågor lämnas ofta obesvarade eller till och med fel besvarade. Den första motfrågan är ganska given om nu brunalgernas alginater och rödalgernas agar och carrageen har en så fantastisk förmåga att binda tungmetaller, gör de inte det redan i havet? Där lär ju finnas alla grundämnen. Riskerar vi inte, att algerna innehåller mer tungmetaller än landväxterna som odlats nöjaktigt giftfritt? Jo, givetvis tar de upp sådana ämnen från sin omgivning, ibland mer än landväxterna. Men Tungmetallerna blir så stenhårt bundna, att de aldrig tar sig loss, aldrig kan passera tarmväggen och komma in i kroppen. Tvärtom, algerna kan alltid, även om de håller höga värden av tungmetaller jämfört med andra födoämnen fortfarande ta upp mer och gör det också, om där finns några i tarminnehållet.

Algkolloiderna ( samlingsnamn på alla de geléartade ämnen som hos algerna motsvarar landväxternas cellulosa) hör definitionsmässigt till kostfibrer, de kan inte brytas ner av kroppens enzymer. Metallerna blir alltså frigjorda om algkolloiderna blir nedbrutna på något sätt. Om man förbränner ett prov och analyserar askan, kan man finna höga värden av t ex bly och arsenik om algerna vuxit i förorenade vatten. Detta ställde till med stort rabalder, när en algtablett analyserades på detta sätt. Biologiskt sett är en sådan analys helt meningslös eftersom det verksamma ämnet, den bly- och arsenikbindande organiska föreningen, då inte längre finns kvar. I tarmen skulle algtabletten ha varit en nyttig tungmetalljägare men dess aska är givetvis giftig. I ett annat sammanhang däremot får vi tänka oss för: våra tångvallar lämnar ett gödningsmedel rikt på nyttiga spårämnen och på grund av sin vattenhållande förmåga samtidigt ett ypperligt jordförbättringsmedel. Men sprider vi ut tång eller algkompost på trädgårdsland och jordbruksmark så måste vi inse, att den dag algkolloiderna är nedbrutna blir också tungmetallerna fria. Vi bör alltså samla tång till gödning från rena vatten. Varken Stenungsund, Ringhals eller Barsebäck är acceptabla, inte heller tång som vuxit i närheten av industriutsläpp eller kloakutsläpp.

I Göteborgs lokalradio diskuterades för en tid sedan det betydligt mer häpnadsväckande påståendet , att alginater inte bara skyddar oss mot tungmetaller som samtidigt kommit in i tarmen med annan föda, utan också från sådana som redan sugits upp av blodet och deponerats i skelettet, t ex den radioaktiva isotopen strontium 90 som bildas i stora mängder vid atomsprängningar.

En intervjuad fysiker avfärdade möjligheten med det slående argumentet att alginater inte kan spjälkas. Alltså kommer det inte in i blodet, alltså kommer det inte ens i närheten av skelettet, där strontiumisotopen avsätts och varifrån den utsänder sin cancerframkallande strålning. Tankegången är alldeles riktig och hur det verkligen förhåller sig kan väl ingen räkna ut, som inte mött förklaringen i facklitteraturen. Men faktum är känt sedan bortåt 20 år när djurförsök ännu allmänt ansågs acceptabla. Även om radioaktivt strontium ges intravenöst och upptagningen alltså inte påverkas av tarminnehållet, så reduceras strontiummängderna i skelettet med 80 procent hos katter som fått en alginattillsats i födan jämfört med en grupp som inte fått det. Förklaringen är, att när isotoper lagrats i skelettet, kommer varje dag en liten del av dem att frigöras och gå ut i blodet. Blodet förser tarmkanalen med saliv, magsaft, tarmsaft och med vätskan när innehållet i tunntarmen ska göras lättflytande. I tjocktarmen återuppsugs vätskan och med den dess tungmetaller. Den återuppsugningen är så effektiv, att kroppen inte spontant kan befria sig från depositioner i skelettet, det blir bara en kretsgång. Endast om vi äter alger blir situationen en annan. Då binds hela den lilla fraktion, som kommit ut i tarmen, till alginaterna och försvinner med avföringen.

Om vi köper algtabletter eller fabriksmässigt renframställt alginat eller om vi själva plockat "havets grönsaker" i form av ätligatångsorter får vi samma effekt. Algernas fykollider utgör våra enda reningsmedel mot tungmetaller i födan och tungmetaller i kroppen, både de allmänt giftiga grundformerna och deras ännu mycket farligare radioaktiva isotoper.

Mer om mikroalger

Mikroalger är en grundförutsättning för livet på jorden. De kan också vara en del av lösningen på framtidens stora miljöproblem. Nu har forskare hittat metoder för att odla marina mikroalger även på våra breddgrader.

Mikroalger är mycket små, encelliga och fascinerande organismer som är oerhört viktiga för hela vår planets atmosfär. De producerar ungefär hälften av allt syre som människor och andra organismer på jorden behöver för att kunna andas. Samtidigt som de frigör syre så växer algerna och bildar bland annat fett, kolhydrater och proteiner från kol, väte, kväve, fosfor och svavel, vilket sammantaget utgör deras biomassa.

Mikroalger är basen i havets ekologiska näringskedja och föder bland annat mindre vattenlevande kräftdjur, som i sin tur blir föda för fisk som vi själva äter. Men mikroalger kan också odlas, och lyckas man göra det effektivt och storskaligt kan det få stor betydelse i framtiden.

Renar luft och vatten

Fördelen med mikroalger är att många arter producerar väldigt mycket biomassa på en liten yta jämfört med växter. Tänk på hur det ser ut vid en algblomning ¿ som en grönbrun soppa. Så kan det se ut när man odlar mikroalger. Förutom vatten och ljus behöver algerna koldioxi­d och näringsämnen för att kunna växa. Koldioxid har vi som bekant ett överflöd av. Det finns inte minst i industriutsläpp, och därför kan rökgas med fördel pumpas ner i en algodling. Näring kan man bland annat hitta i vatten från fiskodlingar och reningsverk.

Att odla mikroalger är alltså intressant av flera skäl. De kan användas som födoämnen, men också som ett sätt att fånga in koldioxid. De kan producera biomassa som kan ersätta fossil olja eller användas till biobaserad plast och andra biomaterial. De kan också användas för att ta upp näringsämnen som kväve och fosfor från olika utsläppskällor och på så sätt und­vika övergödning någon annanstans.

Energivinsten avgör

Ett sätt att bedöma hur värdefull biomassan är, är att mäta hur mycket energi den innehåller. För storskalig odling måste algerna man odla­r innehålla mer energi än den mängd energ­i man använder för att odla algerna. Annars blir det inte lönsamt varken energimässigt eller ekonomiskt.

För att producera energi och andra produkter från alger industriellt, liksom för vattenrening, krävs i princip odling nästan året runt. Därför krävs en ständig tillgång även till vatten och ljus.

Mängden färskvatten är begränsad, men om man odlar marina alger är det inget problem. Det finns gott om havsvatten. Solljus, som ger algerna värme och den energi de behöver för sin fotosyntes, finns det också gott om. I Sverige är det dock som bekant ljust på sommaren och mörkt på vintern, och dessutom varierar vattentemperaturen. Detta gör att det är svårt att odla året runt i nordiska förhållanden.

Flera tänkbara arter

Havet hyser en stor mängd olika mikroalgarter och stammar av enskilda arter. Precis som för andra grödor finns inte en optimal algart som alltid fungerar oavsett säsong. Genom att testodla och mäta algernas energiinnehåll och hur mycket biomassa som bildas under en viss tid kan man utvärdera hur bra odlingen skulle fungera industrimässigt.

I ett projekt undersökte vi två marin­a arter från den svenska västkusten, kisel­algen Skeletonema marinoi och grön­algen Nannochloropsis granulata. Skeletonema trivs vid kalla förhållanden med relativt liten tillgång till ljus, medan Nannochloropsis trivs i varmare vatten med mycket ljus. Vi odlade dem på laboratoriet i havsvatten under tre simulerade odlingssäsonger; vinter, vår och sommar.

Under vår och sommar gav Nanno­chloropsis mer biomassa och energi. Unde­r vintern växte Skeletonema bättre, men mängden energi var bara måttligt högre jämfört med Nannochloropsis. Biomassan för båda arter var rikast på protein på våren. Båda arter renade kväve från vattnet ungefär lika bra, men Skeletonema var bäst på fosforrening. Energieffektiviteten var bra på sommaren men inte tillräckligt bra på vintern. Här behöver man hitta en art som växer bättre än den vinteralg vi testade. Men även om vinteranpassade arter inte är lika energieffektiva som de arter som är anpassade för sommarförhållanden, så kan de ändå utnyttjas för att förlänga odlingssäsongen.

Kräver stora ytor

Algerna består till ungefär hälften av kol, och kan användas för att ta upp kol­dioxi­d från industriskorstenar (rökgas). För varje ton kol som byggs upp i biomassan behövs ungefär två ton koldioxid. Som vattenrenare kan de rena avlopps-, gödsel- eller processvatten från fosfor och kväve. Algerna lagrar näringsämnena i biomassan, vilken i sin tur kan kan användas som gödsel eller föda i till exempel fiskodlingar. Algerna kan också rena vatten från metaller och föroreningar som binder till algernas yta. Antingen kan man torka och använda algbiomassan ungefär som ett kolfilter eller så kan algerna fånga upp föroreningarna redan i odlingen.

För att veta om en odling fungerar för en industriprocess måste man räkna på vattenåtgång, energibalans och näringsämnen. Man måste inse att algodling för produktion av energi eller sådana produkter som används i enorma mängder (bulkprodukter) kommer att behöva ske i jordbruksskala. Det krävs å ena sidan mycket stora ytor, men man kan å andra sidan odla i princip var som helst.

Slutsatsen är ändå att det går att odla mikroalger både yt- och energieffektivt i Sverige.

Stora användningsområden

Möjligheterna är stora, och fiskeindustrier på västkusten är intresserade av samarbete. Fiskodling behöver foder och fisk- och skaldjursindustrin behöver rena sitt processvatten. Mikroalgerna skulle kunna leva på näringsämnen från processvatten från fiskindustrin och på så sätt rena vattnet. Det blir därmed ett slutet och hållbart system. Allt som behövs därutöver är solenergi och koldioxid från luften.

Man kan också dela in algerna efter storlek. 

Alger finns i olika storlekar. En del är så små, att man behöver mikroskop för att se dem, andra är lika stora som de högsta träd. De stora kallas makroalger och dit hör tång-, brun- och grönalger. Mikroalger är mycket små. De kan utgöras av exempelvis plankton, som är mikroskopiskt små encelliga växter, som svävar i vattnet. Om de blir tillräckligt många, säger man att de "blommar". Så kallad planktonblomning är bara höga halter av mikroalger. Till mikroalgerna hör bland annat den berömda Spirulinan, som är mycket proteinrik. Det finns inga giftiga alger, men de kan smaka olika. De, som brukar kallas "giftalger", är egentligen inga alger alls utan liknar mer bakterier. Algerna finns också i olika former. De kan se ut som tjocka rep, piskor, trådar, garn, löv, händer, fjädrar eller blomblad. Några har täta grenar, andra är mindre täta. Några grenar är smala medan andra är tjocka. Några alger är långa och flata och har krusade ytor och andra har olika kanter på bladen. Några alger är så tunna, så du kan se rätt igenom. När man plockar upp en alg är det inte alltid så lätt att se vilken grupp den tillhör. Den kan ha ändrat färg på grund av ålder eller på grund av solljus. Grönalger kan exempelvis bli vita, när de ligger i solen. Några brunalger kan bli svarta eller gula, men de tillhör ändå brunalger. Rödalger varierar också i färger och kan vara orange, lila, ljusröda eller vita. 

Alger (latin: algae)  

Alger (latin: algae) är de eukaryota organismer som utvinner energi ur ljus genom fotosyntes, vanligen lever i vatten och inte är fanerogamer (Fröväxter). De flesta alger använder klorofyll för fotosyntesen. De är släktskapsmässigt (fylogenetiskt) vitt åtskilda och tillhör alltså inte en taxonomisk grupp.

Till algerna räknas många olika organismer, från mycket små och enkla encelliga till stora och komplexa flercelliga organismer, till exempel brunalger som kan bli 60 meter långa och väga 300 kg. Cyanobakterier kallades förr felaktigt för "blågröna alger", men de är bakterier och inte alger.

Alger har traditionellt betraktats som enkla växter och en stor grupp av alger är besläktade med högre växter. De flesta algerna är protister. Till protisterna räknas även bland annat urdjur, (protozoa), som traditionellt ansetts mer djurlika. Alger utgör alltså inte en evolutionär gren.

Algerna saknar ledningsvävnad för transport av vatten. Alla alger saknar blad, rötter och blommor och andra organ som utmärker växterna. De skiljer sig också från andra protozoer genom att i allmänhet vara fotoautotrofer. Detta är dock en otydlig distinktion eftersom några alger är mixotrofa, det vill säga de utvinner sin energi genom såväl fotosyntes som till exempel fagotrofi och osmotrofi. Hos några encelliga arter har fotosyntesapparaten helt tillbakabildats; dessa alger förlitar sig alltså helt på externa energikällor.

Alla algers fotosyntetiska förmåga härstammar evolutionärt från cyanobakterierna. Algerna uppskattas stå för omkring 73-87 procent av den globala syreproduktionen.

Brunalger på en strand i Belgien.

Alger lever vanligen i vatten eller på fuktiga ställen. De återfinns alltså både på land och i marina miljöer, men eftersom alger saknar den ledningsvävnad och andra egenskaper som ett liv på land kräver är de mer vanligt förekommande i haven och i tropiska miljöer. Lavar består av en alg i symbios med en svamp, och i lavar kan algen överleva även i torra miljöer.

Algerna har en viktig roll i den marina ekologin. Mikroskopiska arter som svävar fritt i haven (i pelagialen eller vattenpelaren) kallas fytoplankton och utgör den marina näringskedjans primärproducenter och huvuddelen av havens växtplankton. Vid Sveriges kuster finns alger bland annat i form av grönslick närmast vattenytan.

I mycket höga koncentrationer, så kallad algblomning, kan dessa alger konkurrera ut andra livsformer genom att förgifta dem och vara farliga för badande människor. Bentiska alger som tång eller sjögräs växer framförallt i grunda vatten och används bland annat för tillverkning av agar och gödningsmedel.

Den vetenskap som studerar alger kallas fykologi eller algologi