Вчені вперше виявили на території росії штам зеленої одноклітинної водорості coelastrella multistriata. Вона представляє великий інтерес для біотехнології, оскільки до 50% її маси складають жирні кислоти, які перспективні в якості сировини для фармацевтичних препаратів, а також виробництва біодизельного палива. Результати дослідження, підтриманого грантом російського наукового фонду (рнф), опубліковані в журналі scientific reports.
Рід coelastrella об’єднує одноклітинних зелених водоростей, які мешкають на суші і в прісних водоймах європи. Вчені з’ясували, що представники цього роду накопичують в клітинах велику кількість ліпідів у вигляді жирних кислот і каротиноїдів (попередників вітаміну а) — до 50% і 2% біомаси відповідно. Ці речовини дуже цінуються у фармацевтичній промисловості, оскільки з них можна синтезувати біологічно активні речовини, вітаміни і харчові добавки.
Дослідники ізінституту фізіології рослин імені к. А. Тімірязєва ран (москва) з колегами описали новий штам водорості coelastrella multistriata, а також вивчили склад, кількість і особливості накопичення в її клітинах жирних кислот. Штам mz-ch23 біологи виявили в грунті на території гурівського кар’єру в тульській області. Водорість очистили від супутніх мікроорганізмів і вирощували в колбах на мінеральному середовищі. Кількість і тип жирних кислот, що накопичуються в клітині, дослідники визначали біохімічно.
Виявилося, що за кількістю переважали ненасичені кислоти, в молекулах яких між деякими атомами вуглецю утворюються подвійні зв’язки. Серед них найбільше виявилося омега — 3 і омега-6 жирних кислот, таких як альфа-ліноленова — 38%, гексадекатріеновая — 19%, і лінолева — 12%. Омега — 3 і омега-6 жирні кислоти дуже корисні для людини: на їх основі в організмі синтезуються багато біологічно активні речовини і гормони, тому вони можуть стати хорошим джерелом для їх отримання.
Також вчені створили для водорості умови голодування — штам помістили в середу, в якій не було азоту, фосфору або обох цих елементів. Азот і фосфор необхідні для росту всіх мікроорганізмів, в тому числі одноклітинних водоростей, оскільки за допомогою цих елементів збираються «будівельні блоки» білків і нуклеїнових кислот. Якщо ж з’являється недолік азоту або фосфору, водорості починають накопичувати запасні поживні речовини, в першу чергу ліпіди. Тому біологи припустили, що при голодуванні штамм-аластрелла multistriata буде синтезувати ще більше цінних жирних кислот. Виявилося, що в таких умовах водорості замість омега-3 і омега-6 стали синтезувати переважно насичені і мононенасичені (тільки з одним подвійним зв’язком) жирні кислоти — до 61% від загальної кількості.
» наше дослідження показало, що загальний вміст жирних кислот в клітинах coelastrella multistriata mz-ch23 досягає 57% біомаси, що набагато вище, ніж у інших видів цього роду водоростей. Тому цей штам перспективний для отримання омега-3 і омега-6 жирних кислот, які у великій кількості накопичуються в клітинах при вирощуванні на повному живильному середовищі. Крім того, ми показали, що при голодуванні водорість синтезує насичені жирні кислоти, які можна використовувати для виробництва біодизельного палива. Надалі ми плануємо дослідити вплив інших стресорів, наприклад важких металів або надлишкового освітлення, на накопичення ліпідів цим штамом», — розповідає керівник проекту по гранту рнф євген мальцев, кандидат біологічних наук, доцент, провідний науковий співробітник лабораторії молекулярної систематики водних рослин інституту фізіології рослин імені к. А. Тімірязєва ран.малюнок 1. Мікрофотографії клітин водорості coelastrella multistriata і зовнішній вигляд культури. Джерело: євген мальцев.
20.10.2021
