В настоящее время во всем мире наблюдается бурное развитие биотехнологии водорослей (включая цианобактерии). Микроводоросли являются источниками высококачественных природных белков, жиров, углеводов, витаминов, пигментов и ферментов. Получение большинства продуктов из водорослей экономически целесообразно и имеет хорошие перспективы для расширения рынка сбыта. Учитывая огромное разнообразие водорослей, их неприхотливость к условиям культивирования, способность к быстрому росту, а также прогресс в области генетики и биоинжинерии, микроводоросли являются одними из наиболее перспективных объектов для получения новых биологических продуктов.
В БГПУ им. М. Акмуллы успешно развивается научная школа альгологии. В 2007 году создана лаборатория «Экологии водорослей им. Л.С. Хайбуллиной». Одним из основных достояний лаборатории является Коллекция водорослей и цианобактерий Башкортостана. В 2012 году коллекция микроскопических водорослей и цианобактерий БГПУ им.М.Акмуллы была зарегистрирована в World Federation of Culture Collections (WFCC) (WDCM 1023) http://www.wfcc.info/ccinfo/collection/by_id/1023) под акронимом BCAC (Bashkortostan Collection of Algae and Cyanobacteria – Коллекция водорослей и цианобактерий Башкортостана). В настоящее время BCAC насчитывает 1220 штаммов, относящихся к 6 отделам: Cyanobacteria – 214, Chlorophyta – 815, Streptophyta – 52, Bacillariophyceae – 21, Xanthophyceae – 57, Eustigmatophyceae – 61 вид.
Одним из приоритетных направлений исследований лаборатории экологии водорослей им.Л.С. Хайбуллиной является развитие прикладных разработок по следующим направлениям. Получение биомассы водорослей и цианобактерий с целью обогащения кормов птиц белково-витаминными добавками. Разработка препаратов для предпосевной обработки семян с целю повышения их всхожести и энергии прорастания. Разработка препаратов для рекультивации земель. На основе штаммов коллекции BCAC были получены препараты для рекультивации промышленных отвалов и других техногенно нарушенных территорий (патент RU 2032704 «искусственная почва», патент RU 2031101 «искусственная почва», патент RU 2044471 «способ изготовления искусственной почвы»).
Использование водорослей и цианобактерий коллекции для оценки уровня загрязнения окружающей среды. Коллективом лаборатории составлены карты токсичности окрестностей Карабашского и Красноуральского медеплавильных комбинатов, Мончегорского медно-никелевого комбината (Россия). Альготестирование дает возможность за сравнительно короткий срок (от нескольких минут до нескольких суток) оценить токсичность исследуемых веществ или субстратов. Имея определенный банк коллекционных культур водорослей и, зная их чувствительность по отношению к различным экологическим факторам для каждого конкретного случая, можно «сконструировать» нужную тест-систему, состоящую из нескольких видов водорослей. Это позволит быстро дать ориентировочную оценку биологической токсичности каких-либо химических препаратов, субстратов и т. д.
Разработка препаратов для очистки сточных вод. Эксперименты по влиянию тяжелых металлов на исследованные штаммы BCAC 4 Bracteacoccus minor, BCAC 83 Chlorococcum infusionum, BCAC 75 Chlorella vulgaris, BCAC 164 Pseudoccomyxa simplex, BCAC 357 Eustigmatos magnus, BCAC 186 Klebsormidium flaccidum, BCAC 342 Microcoleus vaginatus показали их способность к сорбции тяжелых металлов, что делает их перспективными объектами для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Разработка препаратов для фармакологии. В настоящее время особый интерес представляет получение биологически активных субстанций, обладающих антибактериальными, противораковыми и другими свойствами. Мы предполагаем, что штаммы водорослей и цианобактерий, обитающих в самых экстремальных местообитаниях, обладают уникальными биохимическими и физиологическими свойствами, которые можно использовать в фармакологии для создания новых перспективных лекарств. Например, микроводоросли содержат омега-3 жирные кислоты, в том числе эйкозапентановую кислоту. Эта кислота используется в медицине для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, астмы, мигрени, артрита и псориаза. Кроме того, водоросли вырабатывают антиоксиданты, антибиотики и токсины. Получение биотоплива. В настоящее время ведутся активные исследования в области получения биотоплива из микроводорослей. Для этого подбираются штаммы микроводорослей, содержащие высокое количество жиров в цитоплазме. В качестве перспективных объектов для получения биотоплива рассматриваются штаммы наземных водорослей, которые устойчивы к экстремальным условиям обитания и достаточно неприхотливы для культивирования. Штаммы коллекции BCAC могут успешно использоваться в этом аспекте.
Библиографическая ссылка
Кабиров Р.Р., Гайсина Л.А., Суханова Н.В., Краснова В.В. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ И ЦИАНОБАКТЕРИЙ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 7. – С. 128-129;URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=10302 (дата обращения: 21.11.2024).