Omdat de wereldbevolking tegen 2050 zal stijgen met ongeveer één derde zal het aanbod aan humane voeding sterk moeten toenemen. Een belangrijk onderdeel van deze voeding bestaat uit dierlijke eiwitten, die echter een grote ecologische voetafdruk hebben tijdens de productie. Hierdoor is het noodzakelijk om op zoek te gaan naar alternatieve eiwitbronnen waarbij microalgen een belangrijke bijdrage kunnen leveren. Ze bevatten immers veel eiwitten, weinig vetten, worden gekweekt in eenvoudige omstandigheden en hebben een kleine ecologische voetafdruk.
De eiwitten van microalgen worden ook beschouwd als nutraceuticals, ze dragen bij tot een goede gezondheid. Hierbij is het noodzakelijk dat de eiwitten in natieve, biologisch actieve vorm aanwezig zijn bij consumptie. In dit onderzoek werd er nagegaan of de denaturatietemperatuur van de eiwitten in microalgen bepaald kan worden met differentiële scanning calorimetrie of DSC. Verder werd ook de fractie aan eiwitten in natieve vorm van deze microalgen bepaald. Deze twee parameters kunnen gebruikt worden door producenten van algenpoeders om de toegepaste droogtemperatuur te optimaliseren. De droog-temperatuur moet immers voldoende laag zijn om denaturatie van eiwitten in microalgen tot een minimum te beperken, maar wel voldoende hoog om ongewenste micro-organismen te doden. Er werd tijdens dit onderzoek gebruik gemaakt van Chlorella vulgaris, Nannochloropsis gaditana en Spirulina platensis, die allen geschikt zijn voor humane consumptie.
Er werd in aangetoond dat de denaturatietemperatuur van eiwitten in microalgen bepaald kan worden met DSC en dit zowel in suspensie als in vaste toestand, waarbij het ontvouwings-proces van de eiwitten fundamenteel verschillend is. Bepaling in vaste toestand is een tragere meting vergeleken met meting in suspensie, maar is relevanter voor het droogproces tijdens de productie van microalgen-poeders. De denaturatietemperatuur in suspensie is steeds lager dan deze in vaste toestand. Verder is er bewezen dat er een lineair verband bestaat tussen het natief eiwitgehalte in microalgen en de enthalpieverandering bij denaturatie tijdens een DSC-meting. Er werden kalibratierechten opgesteld vertrekkende vanuit zorgvuldig gevriesdroogde algenpoeders waarbij verdunningsreeksen werden aangemaakt met thermisch inert kaliumsulfaat. De richtingscoëfficiënten van deze kalibratierechten bleken verschillend te zijn per algenspecies. Met behulp van deze kalibratiecurves kon de fractie aan natieve eiwitten in gedroogde microalgen worden bepaald.
Microalgen kunnen wat betreft humane voeding wel degelijk het groene goud van de toekomst worden, maar een goede proces- en kwaliteitscontrole waarbij ook DSC-analyses worden uitgevoerd, zullen noodzakelijk zijn.
Deze thesis werd uitgevoerd in het analytisch labo van Thomas More Geel.
Wil je Jasmien aan het werk zien? Kom dan naar de finale van de VBI Student Research Awards op 14 oktober in de Aula van de 2e Hoofdwet in Leuven en help haar de hoofdprijs te bemachtigen! Meer info