Способы улучшения роста микроводорослей, являющихся полезной кормовой добавкой, используемой в сельском хозяйстве при разведении рыбы и птицы, разработали ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», 11 марта сообщает пресс-служба Российской академии наук.

Полезность микроводорослей гематококка озерного (Haematococcus lacustris) заключается в выработке в ответ на стрессовые факторы ценного каротиноида — астаксантина, который применяется при производстве пищевой добавки для нужд аквакультуры (лосось) и птицеферм.

Этот ярко-красный пигмент является сильным антиоксидантом и, кроме как для нужд сельского хозяйства, также используется в качестве компонента косметических средств, биологически активных добавок и основы для разработки лекарственных препаратов.

В качестве стрессового фактора при производстве астаксантина обычно используется повышение солености воды. Завлабораторией молекулярной и экологической физиологии Ботанического института им. Комарова РАН, ведущий научный сотрудник НЦМУ Павловский центр Ольга Войцеховская рассказала:

«В условиях солевого стресса у микроводорослей запускается аутофагия — процесс, в ходе которого поврежденные или ненужные клетке структуры расщепляются на отдельные „строительные кирпичики“. При этом высвобождается необходимая для клетки энергия, а „кирпичики“ могут использоваться для синтеза новых полезных молекул».

Однако в настоящее время этот способ малоэффективен из-за того, что стресс приводит к гибели большинство микроводорослей еще до того, как они выработают астаксантин. Поэтому исследователи решили одновременно с солевым раствором ввести в культуру микроводорослей химическое вещество AZD8055, которое способно усиливать аутофагию, предположив, что с его помощью улучшится выживание клеток и, соответственно, увеличится выход астаксантина.

В ходе экспериментов водоросли помещались в емкости со слабо концентрированным солевым раствором и добавкой AZD8055. При этом была отмечена небольшая активация аутофагии в клетках микроводорослей. Как оказалось, она стимулировала деление клеток и рост культуры.

Кроме того, ученые выполнили детальные исследования внутриклеточных структур Haematococcus lacustris, чтобы выяснить, как именно протекает аутофагия в клетках этой микроводоросли. Анализ впервые показал, что у гематококка данный процесс имеет скорее сходство с аутофагией у животных, чем у растений. Полученные результаты исследователи опубликовали в журнале Plants.

Исследовательский коллектив, в состав которого входят ученые из СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Ботанического института им. Комарова РАН и Санкт-Петербургского государственного университета, намерен продолжать исследования, корректируя состав «стрессового» раствора для повышения эффективности получения астаксантина из Haematococcus lacustris, сообщила Ольга Войцеховская.