Поиск стимуляторов роста и продуктивности микроводорослей
Биомасса и метаболиты одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris применяются или имеют перспективы применения в различных отраслях хозяйства: пищевой промышленности, сельском хозяйстве, рыбоводстве, производстве косметических и лекарственных средств (см. таблицу ниже).
Задачей наших исследований является поиск малых органических молекул (молекулы с молекулярной массой менее 1 кДа), которые влияют на рост хлореллы и выраотку ее клетками ценных метаболитов. Для решения этой задачи мы используем метод скрининга: мы добавляем к культуре водоросли различные химические молекулы (главным образом из группы гетероциклических соединений) и спустя несколько дней оцениваем прирост биомассы в контрольных и опытных образцах. Вещества, которые повышают прирост биомассы, мы подвергаем дальнейшему, более подробному изучению.
Исследования проводятся при поддержке Фонда содействия инновациям (конкурс УМНИК-2022), руководитель проекта - Анастасия Денисовна Новокшонова
Нашими научными партнерами в этой работе являются кафедра органической химии Химического факультета Пермского государственного национального исследовательского университета и лаборатория агробиофотоники Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН.
ТаблицаПрименение метаболитов Chlorella sp. в промышленности
| Первичные метаболиты |
|---|
| Группа |
Метаболит |
Область применения |
Ссылка |
|---|
| Хлорофиллы |
Хлорофилл А |
Производство антиоксидантов |
10.1016/j.aquaculture.2020.735562 |
| Хлорофилл В |
| Белки и аминокислоты |
Микоспорин-подобные аминокислоты |
Противоопухолевые препараты |
10.1016/j.sjbs.2017.11.003 |
| Жирные кислоты |
Линоленовая, пальмитолеиновая |
Противовоспалительные препараты |
10.1016/j.plipres.2018.07.001 |
| Сахара |
β-1,3-глюкан |
Иммуностимуляторы,
снижающие количество
свободных радикалов и уровень
холестерина в крови |
10.1155/2015/835761 |
| Рамноза |
Для переработки в биотопливо,
производства высоко
сульфатированных
полисахаридов
(противовирусные препараты) |
10.1016/j.rser.2014.04.007 |
| Арабиноза |
| Ксилоза |
| Глюкоза |
| Манноза |
| Витамины |
Тиамин (B1) |
Пищевые добавки |
10.1016/j.aquaculture.2020.735562
|
| Цианокобаламин (B12) |
| Пиридоксин (B6) |
| Биотин (B7) |
| Ретинол (A) |
В косметологии как средство
против акне |
10.1016/j.rser.2014.04.007 |
| Вторичные метаболиты |
|---|
| Группа |
Метаболит |
Область применения |
Ссылка |
|---|
| Алкалоиды |
Пищевые добавки, антиоксиданты |
10.1002/jsfa.6023 |
| Флавоноиды |
| Жирные кислоты |
Олеиновая |
В ароматизаторах,
эмульгаторах, производстве
бумаги |
10.1016/j.aquaculture.2020.735562 |
| Изопреноиды |
Стерол |
Антиоксиданты |
| Фитол |
| Каротиноиды
(ксантофиллы и
каротины) |
Астаксантин |
Компонент корма рыб |
10.1155/2015/835761 |
| Лютеин |
В фармацевтике, косметической и пищевой
промышленности |
10.1002/jsfa.60231 |
| α-каротин |
10.1016/j.aquaculture.2020.735562 |
| β-каротин |
10.1002/jsfa.60231 |
Рисунок. A - скрининг молекул в 96-луночном планшете; B - планшеты во влажной камере на осветительной установке
