В ЛЭТИ узнали, как повысить эффективность производства биодобавок из микроводорослей
Микроводоросль гематококк озерный в ответ на стресс вырабатывает астаксантин — полезную в сельском хозяйстве кормовую добавку, используемую при разведении рыбы и птицы. Ученые из ЛЭТИ исследовали, каким образом можно улучшить рост культуры гематококка, чтобы в дальнейшем сделать производство астаксантина более эффективным и экономичным.
Гематококк озерный (Haematococcus lacustris) — пресноводная одноклеточная зеленая микроводоросль. В ответ на стрессовые факторы, например, на повышение солености среды обитания, эти микроводоросли начинают вырабатывать большое количество астаксантина — ярко-красного пигмента, сильного антиоксиданта.
Астаксантин, получаемый из микроводорослей, применяется при производстве пищевой добавки для нужд аквакультуры (лосось) и птицеферм. Этот ценный каротиноид также используется в качестве компонента косметических средств, биологически активных добавок и основы для разработки лекарственных препаратов.
Однако современные способы получения астаксантина из Haematococcus lacustris с помощью солевого стресса малоэффективны, поскольку большая часть микроводорослей погибает от стресса еще до того, как начинает вырабатывать полезный антиоксидант. Поэтому сегодня ведутся поиски повышения производительности культуры гематококка.
«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.
В нашем исследовании мы решили одновременно с солевым раствором ввести в культуру микроводорослей химическое вещество AZD8055, которое способно усиливать аутофагию. Мы предположили, что с его помощью улучшится выживание клеток, что может увеличить выход астаксантина», — рассказывает заведующая лабораторией молекулярной и экологической физиологии Ботанического института имени Комарова РАН, ведущий научный сотрудник НЦМУ Павловский центр Ольга Войцеховская.
Данные исследования проводятся в рамках деятельности Научного центра мирового уровня (НЦМУ) Павловский центр «Интегративная физиология – медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости», который был создан в 2020 году по нацпроекту «Наука и университеты». В состав НЦМУ входят СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и три учреждения РАН – Институт физиологии имени И. П. Павлова, Институт эволюционной физиологии и биохимии имени И.М. Сеченова и Институт медико-биологических проблем.
Эксперименты проводились в емкостях со слабо концентрированным солевым раствором и добавкой AZD8055. В таких условиях произошла небольшая активация аутофагии в клетках микроводорослей, и оказалось, что она стимулирует деление клеток и рост культуры. Кроме того, с помощью электронной микроскопии ученые провели детальные исследования внутриклеточных структур Haematococcus lacustris с целью понять, как именно протекает аутофагия в клетках этой микроводоросли. В ходе анализа впервые удалось показать, что данный процесс у гематококка имеет сходство скорее с аутофагией животных, чем растений. Результаты исследований опубликованы в научном журнале Plants.
«Нам удалось добиться того, что клетки стали расти быстрее. Но пока увеличения выхода астаксантина достичь не удалось. Однако проведенные эксперименты позволили существенно уточнить, как функционируют клетки гематококка, как проходит аутофагия у этих микроорганизмов. В будущем эти знания позволят нам повысить эффективность получения астаксантина из Haematococcus lacustris. Сейчас наши эксперименты продолжаются», — поясняет Ольга Войцеховская.
В дальнейшем ученые планируют разработать новый скорректированный состав культуральной среды для проведения экспериментов. В исследовательский коллектив вошли ученые из СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Ботанического института имени Комарова РАН и Санкт-Петербургского государственного университета.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно