Учёные ФИЦ ИнБЮМ получили грант на создание биоресурсной коллекции каротиногенных микроводорослей крымского региона

Российский научный фонд и Правительство Севастополя выделяют финансирование на создание биоресурсной коллекции каротиногенных микроводорослей крымского региона в рамках реализации проекта, предложенного учёными Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН.

Каротиногенные микроводоросли — группа зелёных одноклеточных водорослей, которые способны переживать экстремально неблагоприятные условия среды, образуя покоящиеся формы. Процесс формирования последних сопровождается накоплением в клетках большого количества липидов и кетокаротиноидов группы астаксантина.

 Наиболее перспективным сырьём для получения природного астаксантина являются экстремобионтные зелёные микроводоросли, в биомассе которых его содержание, как минимум, на два порядка превышает содержание в других природных источниках (антарктическом криле, дрожжах, отходах рыбного производства). На мировом рынке натуральных каротиноидов преобладает астаксантин, получаемый из биомассы пресноводной зелёной микроводоросли Haematococcus lacustris. Однако этот вид имеет целый ряд серьёзных ограничений для промышленного производства в Российской Федерации. Районы его возможного культивирования открытым способом ограничены областью влажного морского субтропическим климата, к которой относятся локальные зоны крымского и кавказского побережья, имеющие важное реакционное значение. Поэтому в настоящее время заинтересованные в астаксантине российские предприятия полностью зависят от его импорта.

 Решение проблемы предполагает поиск и введение в культуру новых высокопродуктивных, легко адаптирующихся к природным условиям Крыма штаммов продуцентов астаксантина. В литературе имеются сведения о более чем 130 таких видах. Многие из них распространены в альгофлоре не только субтропической, но и степной и предгорной зон полуострова. Но характеристики их роста, а также особенности механизмов регуляции биосинтеза каротиноидов у большинства из них мало изучены.

 «Наш Институт является пионером исследований в области физиологии и метаболизма продуцентов астаксантина на постсоветском пространстве. В 2002 году по инициативе старшего научного сотрудника, кандидата биологических наук Галины Семеновны Минюк в ИнБЮМ была создана рабочая коллекция живых культур каротиногенных микроводорослей. На её базе изучаются механизмы стрессоустойчивости у эврибионтных одноклеточных фототрофов, ведётся поиск коммерчески значимых источников высокоценных в медицинском и пищевом отношениях кетокаротиноидов. В процессе этих исследований обнаружено, что в альгофлоре Крыма могут присутствовать неприхотливые в производстве и высокопродуктивные источники астаксантина. Полученные результаты позволили обосновать актуальность всестороннего изучения разнообразия каротиногенной альгофлоры Крыма, оценки её биоресурсного потенциала и поиска новых штаммов, перспективных для массового культивирования в различных климатических зонах Крыма. Первым этапом на этом пути является создание специализированной коллекции живых культур местных видов, представляющих наиболее массовые таксоны и экологические группы продуцентов астаксантина, имеющих надёжный таксономический статус и хранящихся в идентичных, строго контролируемых условиях», - сообщила руководитель проекта и лаборатории биоразнообразия и функциональной геномики Мирового океана ФИЦ ИнБЮМ, к.б.н. Ольга Кривенко.

 В рамках реализации проекта РНФ будет создана специализированная биоресурсная коллекция каротиногенных микроводорослей крымского региона, аналоги которой на сегодняшний день отсутствуют. Также научные сотрудники Института биологии южных морей предложат рабочие протоколы выделения целевых объектов в чистую культуру, способы коллекционного хранения для представителей различных экологических групп зелёных микроводорослей, разработают и оптимизируют методы их определения с использованием подходов интегративной таксономии, методы и приёмы культивирования применительно к перспективным, но ранее малоисследованным видам. Важным итогом работы учёных станет создание алгоритма поиска, выделения в культуру и длительного хранения коммерчески перспективных продуцентов природного астаксантина и технических липидов для выращивания в Крыму и других регионах юга России.

Проект, рассчитанный на 2024-2025 гг. будет реализовывать научный коллектив ФИЦ ИнБЮМ, в который входят специалисты в области морфологии, экологической физиологии и биохимии микроводорослей, владеющие методами их лабораторного культивирования, молекулярной генетики и электронной микроскопии.

СПРАВКА:

 Астаксантин — это мощнейший природный антиоксидант, радио-, УФ- и хемопротектор, антиканцероген, регулятор деятельности иммунной, сердечно-сосудистой и нервной систем. Широкий спектр физиологического действия определяет неуклонно растущий спрос мирового рынка на безопасную (в отличие от синтетического аналога) природную форму этого каротиноида. Основные области его потребления – производство кормов для аквакультуры лососевых рыб и ракообразных, а также птицеводства. Кроме того, все более широкое применение астаксантин находит в производстве лечебно-профилактических БАД, продуктов функционального питания и косметики.