Zrównoważone składniki pozyskiwane z mikroglonów
Mikroglony to zróżnicowana rodzina mikroskopijnych organizmów jedno- i wielokomórkowych, często wymienianych pośród najstarszych form życia na Ziemi. Ich różnorodność biologiczna i chemiczna od dawna sprawia, że stanowią obiekt zainteresowania sektorów farmaceutycznego, kosmetycznego i suplementów diety, ze względu na występujące w nich wyjątkowe cząsteczki bioaktywne. „Mikroglony charakteryzują się wyjątkowymi zdolnościami adaptacyjnymi do różnych czynników stresowych, w tym światła, zasolenia, ciśnienia i temperatury", wyjaśnia Panagiotis Madesis, koordynator projektu AlgaeCeuticals, przedstawiciel Ośrodka Badań Naukowych i Technologii Hellas w Grecji. „Przetrwanie w tak trudnych warunkach wymaga od nich wytwarzania wielu wyjątkowych białek, enzymów i metabolitów, które stanowią obiekt zainteresowania dla przemysłu”. Jesteśmy obecnie także świadkami rosnącego zainteresowania mikroglonami jako źródła zrównoważonego pożywienia. Nie powinno to być dla nikogo zaskoczeniem – wiele gatunków jest doskonałym źródłem białka, witamin i minerałów. Pozyskiwanie biomasy z mikroglonów na dużą skalę mogłoby zapewnić odnawialne źródło żywności dla stale rosnącej liczby ludności na świecie.
Jak mikroglony wytwarzają cenne związki?
Zespół projektu AlgaeCeuticals postawił sobie za cel opracowanie oraz promowanie obiecujących metod hodowli tych organizmów, które mogłyby umożliwić przemysłowi wykorzystanie ich pełnego potencjału. Było to możliwe dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Realizacja naszych celów wymagała wykorzystania nowych metod upraw, zarówno w skali laboratoryjnej, jak i przemysłowej”, dodaje Madesis. „Wśród nich można wymienić różne podejścia oparte na omice, na przykład genomikę, transkryptomikę, metabolomikę i proteomikę, dzięki którym byliśmy w stanie lepiej zrozumieć podstawowe funkcje metaboliczne tych organizmów". Korzystając z tych metod, wraz ze swoim zespołem badawczym Madesis był w stanie lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozwijają się mikroglony, jak wytwarzają cenne związki i jak można je pozyskiwać na potrzeby rozwiązań przemysłowych. Następnie zespół podjął próbę zwiększenia wydajności upraw pod kątem ilości otrzymywanej biomasy, jak i cennych produktów metabolizmu na potrzeby sektorów farmaceutycznego i kosmetycznego.
Produkcja na skalę przemysłową oparta na glonach
W ramach prac badaczom udało się dokonać szeregu przełomowych odkryć dotyczących między innymi sposobu produkcji aminokwasów podobnych do mykosporyny. Te małe, wtórne produkty metabolizmu są wytwarzane przez mikroglony żyjące w środowiskach charakteryzujących się dużym nasłonecznieniem. Odkrycie to umożliwiło hodowlę mikroglonów w celu pozyskiwania aminokwasów podobnych do mykosporyny wykorzystywanych w produkcji naturalnych filtrów blokujących promieniowanie ultrafioletowe. Kolejnym osiągnięciem projektu była identyfikacja sposobów hodowli tych organizmów na dużą skalę, zarówno z punktu widzenia pozyskiwania biomasy, jak i określonych metabolitów, co może przyczynić się do umożliwienia przemysłowej produkcji nutraceutyków na bazie glonów wykorzystywanych w żywności funkcjonalnej i suplementach diety, a także enzymów sprzyjających naprawie skóry. W ramach prac zespołowi udało się także zbudować nowe możliwości wymiany wiedzy między środowiskiem akademickim i przemysłem.
Identyfikacja nowych i wartościowych składników
Mikroglony są od dawna uważane za niewykorzystane źródło związków przydatnych w wielu obszarach przemysłu. Dotychczas największym wyzwaniem było zwiększanie skali ich produkcji. Zespołowi projektu AlgaeCeuticals udało się pokazać, że jest to możliwe, dzięki czemu mikroglony mogą być lepiej wykorzystywane do produkcji wartościowych składników. W najbliższym czasie przedsiębiorstwa zajmujące się hodowlą tych organizmów, podobnie jak przedstawiciele przemysłów kosmetycznego i spożywczego będą w stanie czerpać korzyści z zastosowania nowatorskich procesów opracowanych w ramach projektu AlgaeCeuticals. „Naszym celem powinno być teraz wykorzystanie dotychczasowych osiągnięć”, wyjaśnia Madesis. „W związku z tym musimy podejmować dalsze badania. Pozyskanie dodatkowego finansowania umożliwi nam dokładniejsze zbadanie wartościowych metabolitów wytwarzanych przez mikroglony, a także ustalenie optymalnych warunków do rozwoju biomasy". Kontynuacja tych prac może doprowadzić do odkrycia nowych leków i kosmetyków oraz dalszego ekologicznego i zrównoważonego włączania mikroglonów do łańcuchów żywnościowych.
Słowa kluczowe
AlgaeCeuticals, mikroglony, farmaceutyka, kosmetyki, genomika, białko, proteomika, leki
