Метод промышленного выращивания ценных микроводорослей, богатых полисахаридами, разработали ученые БФУ имени И. Канта. С помощью полисахаридов можно наладить кишечный кровоток, заселить кишечник полезными бактериями, а также ускорить выведение пищевых и химических мутагенов из человеческого организма. Результаты опубликованы в журнале Journal of Applied Biology & Biotechnology.
Микроводоросли – это морские и пресноводные одноклеточные организмы, невидимые невооруженным глазом. По словам ученых, они обладают противовоспалительной, антибактериальной, противовирусной, иммуномодулирующей и антиканцерогенной активностью. Однако до сих пор в мире нет достоверных данных, которые можно применить для налаживания стабильного процесса культивирования микроводорослей в промышленном масштабе.
Исследователи Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (БФУ имени И. Канта) выяснили, что для каждого из трех штаммов микроводорослей рода Porphyridium необходимы индивидуальные параметры среды и освещения. Затем были подобраны идеальные комбинации данных параметров. По их прогнозам, это позволит культивировать нужные объемы микроводорослей, способных дать при переработке большое количество полисахаридов высокого качества.
Как рассказала директор научно-образовательного центра «Промышленные биотехнологии» БФУ им. И. Канта Ольга Бабич, полисахариды, получаемые из морских микроводорослей, используются в медицине, пищевой и кормовой промышленности; они относятся к сложным углеводам и служат источником энергии для обновления клеток организма.
В частности, ученые пришли к выводу, что низкое содержание нитрата калия стимулирует выработку полисахаридов у всех трех микроводорослей. Между тем добавление в питательную среду хлорида натрия на микроводоросли Porphyridium cruentum Näg влияло положительно, а на микроводоросли Porphyridium sordidum Geitl – наоборот, отрицательно. Кроме того, они меняли освещенность. Оказалось, что синий свет (в диапазоне 430 нм) плохо влияет на рост Porphyridium sordidum Geitl, хотя традиционно считается, что синий свет всегда способствует росту биомассы.
«Полисахариды продуцируются разными растениями, но микроводоросли хороши тем, что очень быстро растут и являются возобновляемым, экологически чистым и нетоксичным ресурсом», – отметила Ольга Бабич, подчеркнув, что правильная организация процесса культивирования микроводорослей, богатых качественными полисахаридами, даст серьезное конкурентное преимущество для развития производства.
«
«С использованием экзополисахаридов микроводорослей можно будет создавать продукты для похудения, борьбы с возрастными изменениями, спортивного питания и поддержания здорового образа жизни», – добавила Бабич.
Кроме того, по ее словам, микроводоросли являются источником сульфатированных жирных кислот, полиненасыщенных жирных кислот (арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот), фикобилипротеина, фикоэритрина и белка.
В БФУ также рассказали, что исследования по культивированию микроводорослей ведутся во всем мире, однако они сфокусированы на небольшом количестве видов, преимущественно из Тихого и Атлантического океанов. По оценкам ученых, большая часть исследований носит фундаментальный характер и не имеет прикладной ценности: «в мировой науке пока отсутствует полное понимание механизмов технологии накопления биомассы микроводорослей, производства экзополисахаридов и принципов управления общей стоимостью процесса культивирования».
Исследование проводится в рамках научного сотрудничества БФУ с Университетом Клермон Овернь (Франция) и при финансовой поддержке Минобрнауки в рамках государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации». В дальнейшем ученые планируют изучить потенциал полученных полисахаридов для разработки препаратов для профилактики диабета, гипертонии, анемии и язвенной болезни желудка.
Обсуждение