A moszatok vagy algák kutatása az ember örök kíváncsiságának és önfenntartási ösztönéből eredő háziasítási szándékának természetes következménye.
A moszatok termesztése, növényélettani kutatások céljából, száz éve kezdődött. A. Famintzin, a pétervári egyetem tanára a virágos növények részére W. Knop által egy évtizeddel korábban készített tápoldatot néhány egysejtű és fonalas zöld moszaton próbálta ki. Észleléseit 1871-ben közölte. A kutatások jellegét ebben az időben egyrészt a légköri nitrogén megkötésének, másrészt pedig a zuzmókat alkotó két szervezet külön-külön való tenyésztésének a kikísérletezése szabta meg. Tiszta tenyészeteket először a holland W. Beijerinck valósított meg 1890-ben. A más moszatoktól mentes, tisztán tenyésztett szervezeteknek a tápanyagoktól függő meglepően nagy változatossága jó időre elterelte a kutatók figyelmét az állandóan visszatérő légköri nitrogénkötés izgató kérdéséről, és a kutatást a századforduló forrongó rendszertanának és a növénytáplálkozásnak a területére vitte.
A KEZDETI SZAKASZ UTÁN
A fő figyelem egy-egy fajnak (Grințescu: Chlorella vulgaris 1902, Scenedesmus acutus 1903; R. Harder: Nostoc punctiforme, 1917), vagy egy nemnek (G. M. Smith: Scenedesmus 1916, R. Chodat: Scenedesmus 1926) a tiszta tenyészetekben történő sokoldalú tanulmányozására összpontosul, esetenként pedig valamely kisebb földrajzi területnek minden tenyészthető fajára.
A kísérletes algológia fejlődésében O. Warburg kutatásai (1919) jelentették a legfontosabb mérföldkövet. A fotoszintézis tanulmányozása céljából elsőként tenyésztette a Chlorellat a ma általánosan elterjedt széndioxidos levegővel buborékoltatott, gyorsított (intenzív) eljárással. Az eljárás segítségével biztosítani lehetett a növényélettani kísérletek során megkövetelt legfontosabb környezeti feltételek állandósítását és a növényi anyag egyöntetűségét.
A mai növényélettan el sem képzelhető egyöntetű, tiszta moszattenyészetek nélkül. Számos más kutatási terület is ösztönzőleg hatott a moszatok gyorsított eljárású tenyésztésére. A moszatok megkötik a légköri szabad nitrogént; a japán A. Watanabe kísérletei nyomán megvalósult a rizsföldek élő kékmoszat-tenyészetekkel történő trágyázása! Rendkívül fontosak a sejtszerkezeti kutatások, a mutációk és az azokat kiváltó anyagok tanulmányozása, a radioaktív, valamint környezeti szennyeződést okozó más anyagok lekötésére és semlegesítésére vonatkozó kísérletek, a moszatok termelte mérgező és foszforeszkáló anyagok vizsgálata stb.
ORVOSSÁG ÉS ÉLELEM
A moszatok gyorsított tenyésztésének a kibontakozásában nagy jelentősége volt két másik tényezőnek is. Egyik az antibiotikumok, a másik pedig új takarmány- és élelmiszerforrások keresése. A Penicillium antibiozisát Flemming fedezte fel 1929-ben, a jelenség okozóját – az antibiotikumot, a penicillint – 1941-ben vonta ki. A moszatok nagybani termesztését vegyelemzés céljából B. H. Ketchum és A. C. Redfield próbálta meg 1938-ban, Warburg módszerének alkalmazásával. Takarmányozás és élelmiszer-előállítás céljából való tömeges tenyésztésük elméleti élettani és gyakorlati lehetőségeit pedig R. Harder és H. Witsch elemezte 1942-ben. Eredményeik ismeretében a sokoldalú kísérleti munkát R. Retovsky (1946) s főleg H. A. Spoehr és H. W. Milner (1947) végezték el.
A moszatok éghajlati viszonyoktól független tenyészthetősége, kedvező élettani tulajdonságaik, a takarmányozásban való alkalmazhatóságuk stb. oda vezetett, hogy a társadalmi kérdésekben járatos, de a biológia terén kevésbé tájékozott emberek tőlük várták a modern civilizáció több káros vagy kellemetlen jelenségének gyors megoldását, elsősorban a fehérjeellátást és a környezet szennyeződésének megszüntetését.
Az ígéretes laboratóriumi kísérleti eredmények kiszélesítésére megindult munka a moszatoknak még számos előnyét derítette ki. Nyilvánvalóvá vált. hogy a moszatok szervesanyag-felhalmozása gyorsabb ütemű, mint a mezőgazdasági növényeké, szaporodási ütemük gyorsabb, tenyésztésük automatizálható; fénykihasználásuk jobb a virágos növényekénél, felületegységre vonatkoztatott terméshozamuk is nagyobb, biokémiai összetételük jobb (főleg magas fehérjetartalmuk előnyös), s összetételüket a tápoldat és fény minősége szerint rendkívül nagy mértékben, a kívánt irányban lehet változtatni, szervezetük pedig egészében felhasználható.
Ezeket a reményeket joggal táplálta az ugyancsak nagy lendületnek indult kísérletes algológiai ökológia is, melynek felfogásában a tengerek és óceánok is a termőterületekhez sorolandók. G. A. Riley számításai szerint az óceánok évenkénti fotoszintetikus szerves anyagtermelése 44-208 milliárd tonna, míg a szárazulatoké 59-233 milliárd tonna. Ezeknek ismeretében sok kutató és még több szakmánkívüli kissé elhamarkodottan máris műveleti („háziasított”) növényeknek kezdte tekinteni a moszatokat, s tenyésztésüket csupán technikai feladatnak tartotta.
MÁR A RÉGI KÍNAIAK…
A moszatoknak a takarmányozásban és az élelmezésben való felhasználása régi keletű. Egyes moszatoknak az étkezésben és a gyógyászatban való felhasználásáról már az időszámításunk előtti kínai írásokban találhatók adatok. Időszámításunk előtt 800 évvel Perzsiában a moszatokat felhasználták a szennyezett vizek tisztítására. Japánban már a régi időkben mintegy húszféle ételt készítettek moszatokból, amelyek közül a legnépszerűbb a Porphyrából készült aszakusza-nori volt. Adatok vannak arról is, hogy az Északi-tenger partmenti lakossága még a múlt században is rendszeresen gyűjtötte és felhasználta a tenger vizében buján növő moszatokat. A Csád-tó környékének lakossága a tó vizében bőségesen tenyésző moszatokat vesszőkosarakkal szűri ki a vízből, és a forró homokban kis pogácsákká szárítja. A tengeri vörös moszatokból nyert agar-agar, vagy a barna moszatokból kivont jód és bróm ma már annyira megszokott, hogy nem is gondolunk eredetükre.
Noha a gyakorlat számára a gyorsított moszattenyésztés igazából még nem hozta meg a kívánt eredményt, más vonatkozásban bőven megtérült a költség és fáradság.
M. Calvint és munka társait Nobel-díjjal jutalmazták a fotoszintézis kutatásában elért eredményeikért, melyek arra mutatnak , hogy a széndioxid fotoszintetikus megkötése az addig gondoltnál bonyolultabb körfolyamat (Calvin-féle fotoszintetikus ciklus). J. Myers mérései szerint a növények (moszatok és virágosak egyaránt) színtestecskéi rossz hatásfokkal hasznosítják a fényenergiát, s általában inkább a gyengébb fényhez alkalmazkodtak. A szervesanyag-termelés fokozásának egyik módja a színtestecskék működésének a serkentése. Ennek kikísérletezésére pedig – Myers szerint – a moszatok a legalkalmasabbak.
A moszatokkal végzett kísérletek alapvető jelentőségűek a növényi festékanyagok képződésének és lebomlásának, számos szervetlen és szerves anyag növényi tápértékének és az általuk előidézett szerkezeti változásnak, valamint az anyagcsere folyamatában játszott szerepük kiderítésében. Külön kísérleti módszerré vált mára különböző vegyszereknek moszatokkal való kimutatása és meghatározása. Svédországban kitűnően felszerelt laboratóriumokban moszatokkal vizsgálják a vizek szennyezettségét.
V. M. Silov és munkatársai 1969-ben megjelent közleménye figyelmeztet, hogy a Chlorellának is vannak hátrányai. Bár nem kizárólagos, de fokozottabb mértékű, huzamosabb ideig tartó moszatokkal való táplálkozás anyagcserezavarokat és a bélbaktériumok együttesének káros megváltozását idézheti elő. A szakemberek azonban azt is tudják, hogy a moszatok tömegtenyésztésével kapcsolatos hátrányok csak időlegesek. Talán a tenyésztésre befogott moszatok – a Chlorella és Scenedesmus – nem a legmegfelelőbbek, vagy a fogyasztók anyagcseréje nem szokott még hozzá az új élelmiszerforráshoz? Az a szinte versenyszerűen folyó lázas tevékenység, amely újabb és újabb moszatfajok és törzsek tiszta tenyészetbe vételét, élettani és biokémiai tulajdonságainak, minél tökéletesebb emészthetőségének a kutatását jellemzi, minden bizonnyal valóra váltja a moszatokhoz fűzött reményeket. A távlati lehetőségek körvonalazottabbak és még nagyobbak, mint eredetileg voltak.
Megjelent A Hét III. évfolyama 48. számában, 1972. december 1-én.