Astaxanthin-Produktion mit Haematococcus pluvialis

Photobioreaktor in Ost-West-Richtung aufgestellt, mit grünen wachsenden Algen.

Photobioreaktor in Ost-West-Richtung aufgestellt, mit grünen wachsenden Algen.

Photobioreaktor in Nord-Süd-Richtung aufgestellt sind der direkten Sonne ausgesetzt. Nun akkumulieren die H.-pluvialis-Zellen das rote Pigment Astaxanthin.

Photobioreaktor in Nord-Süd-Richtung aufgestellt sind der direkten Sonne ausgesetzt. Nun akkumulieren die H.-pluvialis-Zellen das rote Pigment Astaxanthin.

Haematococcus pluvialis SAG 192.80 ist eine einzellige Süßwasseralge, die in einem zweistufigen Prozess bis zu fünf Prozent ihrer Biomasse das Ketocarotinoid Astaxanthin akkumuliert. Astaxanthin kann sowohl als Pigment in der Aquakultur (z. B. als roter Lachsfarbstoff) als auch auf Grund seiner starken antioxidativen Wirkung in Nahrungsergänzungsmitteln oder Kosmetikprodukten eingesetzt werden.

Im Herbst 2002 wurden im Freiland (Institutsgelände Stuttgart) im neu entwickelten FPA-Reaktor Biomassezuwachsraten bis zu 0,25 g TS l-1 d-1 bei Zellkonzentrationen von bis zu 2,5 g TS l-1 erzielt. Dies sind die höchsten, bisher für Haematococcus pluvialis erzielten Werte 2,3, zurückzuführen auf die gute Lichtverteilung im Fotobioreaktor. Die Bildung von Astaxanthin wird durch hohe Lichtintensitäten (direkte Sonne), Nährstoffmangel oder Induktoren wie Acetat und Kochsalz induziert. Werden diese Faktoren im Batch-Verfahren berücksichtigt, nimmt das Zellgewicht nochmals um den Faktor drei bis vier zu, gleichzeitig erreicht der intrazelluläre Astaxanthingehalt bis zu fünf Prozent des Zelltrockengewichtes.

Im Freiland wurden im FPA-Reaktor Biomassekonzentrationen von Haematococcus pluvialis von bis zu 10 g TS l-1 erreicht. Mit dieser hohen Zelldichte ist eine wichtige Voraussetzung für die industrielle Astaxanthin-Produktion erfüllt.