Робота - переможець конкурсу

Мікроводорості широко використовуються як добавки до корму для тварин та у продуктах здорового харчування, як сировина для виготовлення фармпрепаратів. Особливо великий інтерес до використання мікроводоростей як потенційних джерел поновлюваних видів палива, таких як біодизель, біоводень та біогаз. Продуктивність та біохімічний склад мікроводоростей залежить від способу культивування. Хоча мікроводорості є фотосинтезуючими організмами, швидкість росту багатьох з них зростає за умов міксотрофного культивування, тобто при використанні як енергії світла, так і органічних джерел вуглецю. Метою нашої роботи стало дослідження впливу найпростіших органічних джерел вуглецю – метанолу, етанолу та глутамату на загальну продуктивність мікроводоростей та вихід корисних речовин, таких як фотосинтетичні пігменти та токофероли для Euglena gracilis var. bacillaris, біоводень та вільні амінокислоти для Chlamydomonas reinhardtii Dangeard. Ці види обрано тому, що вони є найбільш дослідженими і завдяки різноманіттю способів живлення є модельними організмами в біології. Дослідження проводили з використанням загальноприйнятих мікробіологічних, біохімічних, біофізичних, цитологічних методів. Встановлено, що для C. reinhardtii оптимальним є одноразове додавання метанолу до концентрації 50 мМ, що стимулює ріст на 34%. При цьому відбуваються значні перебудови метаболізму: зростає вміст похідних глутамінової кислоти, серину та тирозину і знижується вміст метіоніну, стимулюється мітохондріальне дихання та тимчасово збільшується вміст протеїну. В присутності 150 мМ метанолу відбувається стимуляція виділення водню в 2,9 рази, що перевищує результат провідної світлової лабораторії А.Меліса. В основі стимуляції лежить не тільки дія органічних субстратів живлення як джерел карбону та енергії, а також їх регуляторний вплив. Додавання етанолу та глутамату також інтенсифікує ріст E. gracilis в 6 разів і змінює фотосинтез, дихання та біохімічний склад клітин. Вмісту β-каротину підвищується в 3 рази порівняно з контролем. Вихід токоферолів на автотрофну клітину найвищий, проте, за рахунок високого приросту біомаси, в міксотрофній культурі його загальний вихід збільшується в 2,7 рази, що відкриває перспективи для створення двостадійної технології отримання токоферолів.