Из микроводорослей научились выделять полезные вещества. Почему это важно

. Из них можно получать гораздо больше антиоксидантов и добавлять в пищу

В Санкт-Петербурге изобрели способ выделять полезные вещества из микроводорослей

Обновлено 28 июня 2023, 11:54
Shutterstock
Фото: Shutterstock

Российские ученые научились выращивать микроводоросли с повышенным содержанием полезных веществ, а также разработали технологию их экстракции. Об этом РБК Life сообщили в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого.

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Фото: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Сотрудники Института биомедицинских систем и биотехнологий Санкт-Петербургского политеха предложили способ культивирования микроводорослей рода Chlorella для получения биомассы с высоким содержанием каротиноидов (природных органических пигментов, синтезируемых бактериями, грибами, водорослями). Также ученые разработали и дальнейший способ получения этих каротиноидов из полученной биомассы микроводорослей. Как они пояснили, субстанция содержит провитамин А, известный своими мощными антиоксидантными свойствами. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Applied Sciences.

Среднестатистический горожанин испытывает дефицит 10–30% витамина А и 15–35% витамина Е относительно необходимой суточной нормы, привели данные в вузе. Причина нехватки полезных веществ в том числе в употреблении рафинированной пищи, использовании сухих заменителей продуктов и длительном хранении. Поэтому и нужны новые способы дополнительного обогащения рациона полезными веществами, одним из которых может стать использование растительного сырья.

Примечательно: очень перспективными источниками ценных пищевых веществ считаются микроводоросли рода Chlorella из-за высокого содержания в них незаменимых аминокислот, углеводов, витаминов и липидов, а также липидоподобных соединений, в том числе тех самых каротиноидов.

В результате предложенного специалистами Высшей школы биотехнологий и пищевых производств (входит в состав Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Петра Великого) способа культивирования биомассы микроводорослей Chlorella содержание в них хлорофиллов и каротиноидов увеличивается вдвое. По словам ученых, этот метод культивации можно масштабировать в промышленное производство, а также использовать для получения каротиноидов из других растений.

Последовательность технологии выглядит так:

  • микроводоросли культивируют: вносят в специальную питательную среду, используя лампы с определенной освещенностью, ждут «урожай»;
  • обезвоживают микроводоросли с помощью лиофилизации при температуре минус 50 градусов;
  • к высушенной биомассе добавляют смесь растворителей для экстракции красящих веществ;
  • с помощью ультразвуковой обработки разбивают клеточную оболочку и высвобождают красящие вещества;
  • методом центрифугирования отделяют твердую фазу вещества, после чего остается жидкая фаза, в которой ощелачивают жиры, после чего она рассекается на две окрашенные фазы.

Жидкость зеленого цвета содержит хлорофиллы и может использоваться в качестве натурального пищевого красителя. А из органической фазы желтого цвета получают оранжевые кристаллы каротиноидов. :span

Суть ноу-хау для РБК Life пояснил сотрудник Научно-исследовательского комплекса «Цифровые технологии в медико-биологических системах» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» Алексей Балабаев.

«Из выделенных каратиноидов можно приготовить масляный экстракт и добавлять в пищу как источник провитамина А или использовать как фармсубстанцию, обладающую антиоксидантной активностью. Уникальность нашего метода заключается в оптимальном световом режиме, а также в последовательности этапов экстракции окрашенных пигментов, синтезируемых микроводорослями. Все это позволяет сначала вырастить биомассу с повышенным содержанием пигментов, а затем бережно их извлечь».

По словам исследователей, следующий этап работы — создание микрокапсул, которые защитят биологически активные каротиноиды от агрессивного воздействия желудочного сока и доставят в нижние отделы желудочно-кишечного тракта человека.

Ранее белгородский биохимик разработал способ производства микробного пигмента, способного защитить растения от плесени. Пигмент называется «виолацеин» — ассистент кафедры биохимии Белгородского государственного национального исследовательского университета Никита Ляховченко выделил его из бактерии Janthinobacterium lividum и провел с виолацеином эксперименты, чтобы подтвердить свою гипотезу.

Оказалось, что бактерии Janthinobacterium lividum угнетают рост опасных для растений плесневых грибков. Это можно использовать для создания биологических средств защиты сельскохозяйственных посевов. Такие препараты будут нетоксичны для людей при распылении. Ранее эти свойства бактерии именно на плесневых грибах описаны не были.

Поделиться