Биологи МГУ обнаружили на побережье Белого моря микроводоросли со значимым биотехнологическим потенциалом. Новые штаммы микроводорослей помогают продуцировать вещества с полезными для человека свойствами. Результаты работы, выполненной при поддержке гранта РНФ, представлены в журнале FEMS Microbiology Ecology.
Зеленые микроводоросли используются в биотехнологии как продуценты различных ценных соединений, одним из важнейших направлений является получение каротиноидов. Однако нужные штаммы микроводорослей отличаются низкой продуктивностью, в связи с чем актуальной задачей становится поиск новых штаммов-продуцентов. Более того, культивирование микроводорослей, выделенных на Белом море, позволит выращивать их в условиях близких к тем, что формируются в природном местообитании, а это представляет особый интерес для российской науки.
Первый штамм каротиногенной микроводоросли вида Haematococcus lacustris был выделен учеными под руководством ведущего научного сотрудника биологического факультета МГУ Константина Чеканова вблизи Беломорской биологической станции МГУ. В работе описано получение штаммов ряда видов микроводорослей – продуцентов каротиноидов, в частности видов, которые ранее не были описаны для беломорского региона: H. rubicundus, Coelastrella aeroterrestrica и Bracteacoccus aggregatus. Пигментный состав показал продуцирование таких каротиноидов, как астаксантин и β-каротин, ценных для биотехнологических разработок.
«Побережье Белого моря, где формируются неблагоприятные для многих живых организмов условия, является одним из наиболее подходящих мест для поиска микроорганизмов, способных продуцировать вещества с полезными для человека свойствами. Известно, что зеленые микроводоросли обладают гибким метаболизмом и способны синтезировать разнообразные вторичные метаболиты, защищающие их от избыточного солнечного излучения, колебаний солености, пересыхания и других неблагоприятных факторов среды, свойственных для зоны супралиторали Белого моря. Именно вторичные метаболиты и являются целью биотехнологических разработок, и особое место среди них занимают каротиноиды», – рассказал Константин Чеканов, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ.
Ученые планируют продолжать исследования и составление коллекции уникальных штаммов-продуцентов среди микроводорослей побережья Белого моря. В дальнейшие планы группы входит изучение особенностей метаболизма этих организмов и оптимизация технологий их культивирования. В данный момент исследования по теме проводятся при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта «Исследование новых для биотехнологии видов каротиногенных микроводорослей».
Рисунок. Места сбора образцов, содержащих каротиногенные микроводоросли: А – наскальные ванны с фрагментами биопленки (указано стрелкой) и фрагментами почвы. Б – ванны с водой красного оттенка. В – высохшая ванна, а также обнаруженные в ней сухие корочки, образованные колониями каротиногенных микроводорослей на поверхности прибрежной скалы и палочки, остров Оленевский. Г – высохшая соляная каменная ванна с каротиногенными водорослями, прикрепленными к поверхности кристаллов морской соли, остров Покормежный. Константин Чеканов/МГУ