Ученые обнаружили в почвах Вьетнама три новых вида зеленых водорослей, накапливающих омега-3 и другие жирные кислоты, необходимые для нормальной работы всех живых организмов. Жирные кислоты по пищевым цепям от микроводорослей переходят животным, которых человек употребляет в пищу. Поэтому новые виды можно будет использовать в качестве кормовой добавки для обогащения мяса сельскохозяйственных животныхэтими ценными соединениями. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.
Одноклеточные зеленые водоросли из рода Coccomyxa широко используются в биотехнологии благодаря быстрому росту, способности образовывать липидные капли и накапливать большие количества жирных кислот, например полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 и омега-6. Они имеют несколько двойных связей между атомами углерода, при этом, если одна из таких связей оказывается после третьего атома углерода, считая с конца молекулы, то ее называют омега-3, а если после шестого — омега-6. Эти соединения нужны человеческому организму, чтобы поддерживать правильную работу всех органов, включая сердце и головной мозг.
Традиционно основными источниками омега-3 и омега-6 жирных кислот служат растительные масла и морепродукты. Сами же морские обитатели (рыбы и моллюски) обогащаются этими веществами через пищевые цепи, поедая микроводоросли. Поэтому ученые ищут новые штаммы водорослей, способные синтезировать большие количества жирных кислот, а также оптимизируют подходы к их выращиванию.
Ученые из Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН (Москва) и Совместного Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра (Вьетнам) выделили пять новых штаммов Coccomyxa из почв в тропических лесах Вьетнама.
Авторы изучили экологические условия, в которых обитают обнаруженные водоросли, морфологию (внешнее строение) их клеток и генетические особенности. Анализ показал, что один штамм принадлежит к уже известному виду Coccomyxa subellipsoidea, а остальные представляют новые для науки виды Coccomyxa fusiformis, Coccomyxa tropica и Coccomyxa cattiensis. Названия им биологи дали, учитывая форму клеток (fusiformis — «веретенообразный»), а также их место обитания в тропиках (tropica) на территории национального парка Cát Tiên (cattiensis).
Биологи оценили способность новых видов накапливать жирные кислоты. Для этого клетки выращивали в течение 15 дней на питательной среде, после чего из них химически выделили (экстрагировали) интересующие соединения. Оказалось, что исследуемые штаммы преимущественно накапливают полиненасыщенные жирные кислоты, среди которых было больше всего α-линоленовой (26,8–47,0% от всех жирных кислот) и линолевой (4,5–21,7%), которые нужны человеку для поддержания здоровья кожи, волос, иммунной системы, а также регуляции обмена веществ. При этом максимальное содержание полиненасыщенных жирных кислот (75,1%) наблюдалось у вида Coccomyxa fusiformis.
Кроме того, все водоросли накапливали омега-3 и омега-6 жирные кислоты. Больше всего омега-3 (62,6% от всех жирных кислот) содержал штамм Coccomyxa subellipsoidea VP336, а омега-6 — Coccomyxa cattiensis (26%).
«Благодаря способности накапливать большие количества омега-3 и омега-6 жирных кислот, а также α-линоленовой кислоты описанные нами штаммы Coccomyxa — особенно Coccomyxa subellipsoidea — можно использовать в качестве высокоэффективных кормовых добавок в аквакультуре и животноводстве. В дальнейшем мы планируем исследовать, как интенсивность освещения, состав питательной среды и режим выращивания влияют на рост и продуктивность новых видов Coccomyxa», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгений Мальцев, доктор биологических наук, заведующий лабораторией альгоэкоинжиниринга Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН.
***
Больше результатов исследований грантополучателей Российского научного фонда и актуальных новостей из мира науки доступны в социальных сетях РНФ Вконтакте и Телеграм