Сквозь землю проявились: в почве нашли замену рыбьему жиру для получения омега-3

Ученые обнаружили в почвах Мелитополя микроводоросль, способную накапливать омега-3 в количествах, сопоставимых с показателями некоторых морских микроорганизмов и даже превышающих их. Новый штамм может стать перспективным источником полиненасыщенных жирных кислот без использования дорогостоящего рыбного сырья. Кроме того, он способен вырабатывать витамины C и E, антиоксиданты и защитные пигменты. Исследованный микроорганизм будет перспективен в биотехнологии. Также он может стать источником полезных соединений для людей, которые не употребляют рыбу или страдают от аллергии на нее, рассказали «Известиям» специалисты. При этом исследования необходимо продолжить, чтобы подтвердить безопасность и эффективность конкретных способов применения получаемых соединений.

В почвах найден новый «производитель» витаминов и омега-3

Специалисты из Мелитопольского государственного университета и Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН обнаружили новый штамм почвенной микроводоросли, который может стать промышленным «производителем» витаминов Е, С (аскорбиновой кислоты) и омега-3 жирных кислот.

В фармацевтике, пищевой и косметической промышленности широко используются биологически активные вещества: витамины, каротиноиды и полиненасыщенные жирные кислоты. Эти соединения добавляют в продукты, лекарства, кремы и сыворотки для кожи, а также применяют в качестве самостоятельных биодобавок. Для получения таких веществ всё чаще используют микроорганизмы, в том числе почвенные микроводоросли. Они неприхотливы в выращивании и способны легко переживать неблагоприятные условия, что снижает риск потери продукта из-за гибели водоросли-производителя.

Биологи исследовали новый штамм микроводоросли Vischeria magna (Вишерия магна), обнаруженный в почве из Мелитопольского городского парка имени М. Горького. Авторы вырастили микроорганизм в лабораторных условиях и оценили, какие полезные вещества он производит.

Оказалось, что Вишерия накапливает ненасыщенные жирные кислоты, в том числе полезную для сердечно-сосудистой системы человека омега-3. Их количество было сопоставимо с показателями ранее описанных морских микроорганизмов-продуцентов или даже несколько превышало их.

Кроме того, авторы выявили высокие уровни антиоксидантов — веществ, подавляющих вредные окислительные и воспалительные процессы в клетках. Среди них преобладали витамины А и Е, аскорбиновая кислота (витамин С), а также пигменты — астаксантин и каротиноиды. При этом таких веществ у исследуемого штамма оказалось в 2–14 раз больше, чем у многих других микроводорослей.

«Целый ряд соединений из микроводорослей снижает воспаление и укрепляет иммунитет, что важно для сохранения здоровья людей и продления их активной и здоровой жизни. При этом их довольно просто получать, поскольку производящие их микроорганизмы очень быстро растут и делятся, не требуют сложных условий поддержания. Поэтому эти вещества будут очень востребованы при создании функциональных продуктов питания, биодобавок и лекарств с компонентами натурального происхождения», — рассказала руководитель проекта, доктор биологических наук, профессор кафедры биологии факультета естественных наук Мелитопольского государственного университета Ирина Мальцева.

В дальнейшем ученые планируют продолжить исследование Вишерии и повысить ее продуктивность за счет моделирования условий освещения и изменения состава питательной среды. Это необходимо для перехода от лабораторного культивирования к полупромышленным масштабам.

Применение микроводоросли из почвы Мелитопольского парка

Микроводоросли — это крошечные фабрики ценных соединений, и новый штамм интересен тем, что одновременно накапливает сразу три дефицитных компонента: витамин Е, витамин С и омега-3 жирные кислоты, рассказала молекулярный биолог Арина Холькина.

«Обычно производителям приходится комбинировать разное сырье, а здесь весь комплекс уже собран в одной клетке. Причем выход витамина Е у этого штамма выше, чем у многих ранее описанных аналогов, что делает его конкурентоспособным для масштабирования», — отметила эксперт.

По ее словам, рынок натуральных витаминов и омега-3 стабильно растет, а источник из микроводорослей решает сразу несколько проблем: это веганский продукт, он не зависит от рыбного промысла, не накапливает ртуть и другие загрязнители океана. Потенциально из такой водоросли можно делать пищевые добавки, обогащенные масла для функционального питания, антиоксидантные комплексы для косметики и компоненты кормов для аквакультуры.

«Если технологи подтвердят стабильность штамма при масштабировании, это может стать заметным игроком на рынке экологичного сырья для пищевой и косметической промышленности», — сказала Арина Холькина.

Устойчивый рост интереса к поиску новых биотехнологических разработок и природоподобных технологий стимулирует использование водорослей за счет особенностей их роста и жирнокислотного профиля, который активно изучается, отметил руководитель сегмента «Умные цепи поставок» рабочей группы FoodNet НТИ Сергей Косогор.

«Штаммы микроводорослей рода Vischeria с широким спектром синтезируемых ими ценных соединений занимают особое место за счет быстроты роста, способности увеличивать синтез целевых метаболитов, что рассматривается как перспективный биотехнологический ресурс для производства добавок, пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, кормов и удобрений. И в этой связи микроводоросли становятся альтернативой рыбе, особенно для людей, которые ее не употребляют в пищу, или для тех, кто страдает аллергией», — сказал специалист.

Однако исследования необходимо продолжать, чтобы доказать безопасность и эффективность конкретных форм добавок из найденной микроводоросли, отметили эксперты.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Physiology and Molecular Biology of Plants.

Источник: Известия