Klimatická změna vysušuje půdu, ale mění například i to, kde se mohou pěstovat jednotlivé plodiny. V Česku už tak nejsou výjimkou ani melouny. Zároveň přibývá lidí na planetě, potraviny by tak nemusely v budoucnu stačit. Na to reaguje projekt Mikrobiologického ústavu Akademie věd, který představuje na Expu 2020 v Dubaji zařízení, které pěstuje ve velkém řasy a sinice, jež mohou v potravinové nouzi pomoci.

Před pár lety se do slovníčků všech, kdo se snaží držet zdravý životní styl, dostal pojem spirulina. Často si ji lidé pletou z řasou, jde ale o sinici. Pěkně nabitou sinici. Spirulina je jedním z mála mikroorganismů, kterou naši předci konzumovali od pradávna. Snad i proto, že je bohatá na bílkoviny. Mimochodem, má jich zhruba stejně jako hovězí maso. Unikátnost sinic i řas a jejich možné využití v budoucnu nyní ukazuje světu Mikrobiologický ústav Akademie věd. 

Jednoduché organismy a práci s nimi představují vědci na světové výstavě Expo 2020. Ročník může být matoucí, výstava se totiž odsunula kvůli covidu, a přesto, že začala loni v říjnu, původní ročník jí zůstal. V Dubaji bude až do konce března. Projekt Alga Oasis, jehož název vychází z latinského alga – řasa a anglického oasis, tedy oáza, je stálým exponátem. Má podobu palmy a představuje model fotobioreaktoru pro pěstování právě řas a sinic. 

Foto: AV ČR

Alga Oasis vystavená na Expu v Dubaji

„Tradice českého výzkumu fotosyntézy, ekologie, taxonomie a dalších odvětví týkajících se výzkumu řas a sinic sahá k začátku dvacátého století. Česká republika je v tomto směru významnou zemí nejen historicky, ale i v současnosti je dějištěm moderního a vysoce prestižního výzkumu, který si udržuje konkurenceschopnost v globálním srovnání,“ uvedl pro CzechCrunch mikrobiolog Antonín Střížek z Mikrobiologického ústavu. 

Mikrobiologický ústav poukazuje na to, že pomocí řas je možné řešit mnohé problémy současnosti, jakým je právě nedostatek kvalitních potravin. „Pokud bychom se zaměřili na řasy pouze jako zdroj energie, běžné konvenční polní plodiny, jako je pšenice, kukuřice, sója a podobně, nejspíš nikdy nepřekonají. Pokud ale od potravy chceme něco víc, než jen kalorickou hodnotu, může to být zajímavější,“ líčí Střížek.

Suchozemské rostliny podle něj v průběhu evoluce kompletně ztratily schopnost produkovat dlouhé polynenasycené Omega 3 a Omega 6 mastné kyseliny. Neobsahují je tedy ani suchozemští tvorové. Mají je ale vodní organismy, protože základ jejich potravního řetězce tvoří řasy, a ty mají cenné látky ve vyšších koncentracích. 

„Většina skupin řas nikdy schopnost syntetizovat tyto vzácné esenciální mastné kyseliny neztratila. Pokud bychom tedy pěstovali řasy se zvýšenou schopností tyto cenné mastné kyseliny produkovat, mohli bychom pak jejich biomasu spíše než s pšenicí srovnávat s lososím masem,“ vysvětluje Střížek. 

Dalším příkladem toho, potraviny, která by se dala podobně využít, je již zmíněná spirulina, která se co do bílkovin vyrovná hovězímu masu. Její konzumace, na rozdíl od jiných řas, podle Střížka nevyžaduje žádné složité zpracování, jde o sinici naprosto netoxickou, navíc stravitelnou lidským trávicím systémem. Její kultivace je také možná ve velmi primitivních podmínkách bez nutnosti vybavené laboratoře a náročného zpracovatelského zázemí. 

Jak pěstovat mikroorganismy

A tím už se dostáváme ke zmíněnému fotobioreaktoru. Nástroj totiž umožňuje pěstovat mikroorganismy, které vyžadují ke svému růstu světlo. Nejčastěji jde o řasy, může jít ale i o sinice, případně o jiné prvoky, kteří jako primární zdroj energie využívají organické látky. Světlo však jejich růst podporuje.

Na Expu 2020 jde sice o pouhý model fotobioreaktoru, i tak je to ale zařízení, které by mohlo být plně funkční. „Kdybychom dovnitř exponátu přivedli živné medium a řasové inokulum (startovací kultura kultivovaného organismu – pozn. red.), za několik dní bychom nepochybně vypěstovali bohatou řasovou kulturu. Sám exponát by však díky své tvarové a technické složitosti nebyl vhodným fotobioreaktorem z hlediska komerční produkce,“ přibližuje Střížek. 

Fotobioreaktor může vypadat všelijak. Může jít o malý přístroj, který slouží k laboratorním experimentům. Může jít také o zařízení, které je celé kovové, neprůhledné a pracuje pouze s umělým světlem. A může jít také o venkovní rozsáhlé fotobioreaktory, které tvoří skleněné trubice, jimiž prostupuje sluneční světlo.

Foto: AV ČR

Prezentace AV ČR na Expu 2020 v Dubaji

Výroba skleněné svítící palmy Alga Oasis vystavené v Dubaji trvala víc než rok. Jejím autorem je multimediální umělec Michal Kohút. Model navíc reaguje na diváky. Bubliny, které probublávají ve skleněných trubicích vznikají v místech, kde se pohybují lidé.

Akademie věd se do českého pavilonu ale zapsala i s dalšími projekty. Hlavním exponátem je systém S.A.W.E.R., který vyrábí vodu ze suchého pouštního vzduchu. Potřebuje k tomu jen solární energii. Systém následně zavlažuje zahradu vysázenou v dubajském písku. Projekt Botanického ústavu Akademie věd tak ukazuje, jak vytvořit oázu uprostřed pouště.

„Během letošního Expa představuje český pavilon vizi technologicky pokročilého, udržitelného systému, který je založen na získávání vody z atmosféry a její následné použití k závlaze rostlin. Součástí je také představení řasových biotechnologií jakožto jednoho z článků tohoto systému,“ uzavírá Střížek.