Выращивание съедобных водорослей в томатном соке и рыбьем супе – путь на рынок каратиноидов
Поскольку к 2030 году рынок каротиноидов может стать многомиллиардной отраслью, японские исследователи разрабатывают технологии устойчивых методов производства пищевых добавок и новых продуктов питания на основе съедобных водорослей.
🔹
За последние годы люди в целом стали более осознанно относиться к еде, которую они потребляют. Благодаря более легкому доступу к информации, а также кампаниям общественного здравоохранения и освещению в СМИ, потребители лучше осведомлены о том, как питание связано как с пользой для здоровья, так и с хроническими заболеваниями. В результате в большинстве стран люди все чаще отдают приоритет здоровому питанию, что стимулирует рост рынка такой продукции, включая полезные пищевые добавки.
В соответствии с этими тенденциями доцент Кёхей Ямасита из Токийского научного университета (TUS), Япония, уже более полувека изучает многообещающий «суперпродукт» под названием Euglena gracilis.
Вид съедобных микроводорослей E. gracilis имеет богатый питательный профиль и уникальное сочетание витаминов, клетчатки, липидов и белков. Как и большинство других фотосинтезирующих растений, E. gracilis также содержит каротиноиды — природные вещества, обладающие разнообразной пользой для здоровья.
В исследовании, опубликованном в 2023 году, исследовательская группа из TUS нашла простой метод эффективного выращивания E. gracilis в недорогой среде (твердой или жидкой, содержащей питательные вещества и используемой для выращивания бактерий) на основе томатного сока.
За этим следует новая работа, в которой ученые предложили многообещающий метод, позволяющий заставить культивируемую E. gracilis производить каротиноиды с большей скоростью, что делает водоросль еще более питательной. Данное исследование, соавтором которого выступил доктор Кенго Судзуки из Euglena Co., Ltd., а также профессор Тацуя Томо и профессор Эйдзи Токунага из TUS, было опубликовано в журнале Plants.
Предлагаемый подход довольно прост, как и его обоснование. Когда растение подвергается воздействию света высокой интенсивности в течение длительного периода времени, оно испытывает реакцию светового стресса. Это, в свою очередь, заставляет организм вырабатывать молекулы, защищающие его от дальнейшего воздействия света, включая каротиноиды. Основываясь на этих фактах, исследователи исследовали, могут ли они вызвать такую реакцию у E. gracilis, чтобы повысить соотношение содержания в ней каротиноидов.
Команда провела серию экспериментов на нескольких партиях E. gracilis, подвергая водоросли свету разной длины волны (или цвета) и разной интенсивности в поисках «реакции покраснения», которая является контрольным признаком более высокого производства каротиноидов у многих видов растений. Также они протестировали новую питательную среду на основе бульона скумбрии, бульона для супа, полученного из кацуобуши, традиционного японского блюда, приготовленного из копченой рыбы скумбрии.
Ученые обнаружиди, что сильное излучение красного света с длиной волны 605–660 нм вызвало реакцию покраснения у E. gracilis при культивировании в бульоне скумбрии. Они также изучили химические профили культур с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии как на уровне культуры, так и на уровне отдельных клеток.
Эти анализы показали, что покрасневшие клетки не только имели высокую концентрацию диадиноксантина, самого распространенного каротиноида в E. gracilis, но также продуцировали неопознанный каротиноид ксантофиллового типа. Помимо этого, команда также отметила, что в бульоне скумбрии водоросли быстрее и достигали более высокой плотности, чем культуры, выращенные на обычных средах, и, вероятно, производили больше типов или количеств каротиноидов.
В совокупности результаты этого исследования прокладывают путь к инновационной и легко масштабируемой методике выращивания питательной водоросли E. gracilis. Простота метода, безусловно, является одной из его сильных сторон, как отмечает д-р Ямасита: «Наш подход не предполагает генетических модификаций и, таким образом, может быть легко принят пищевой промышленностью для расширения использования E. gracilis как в продуктах питания, так и в производства пищевых добавок. Кроме того, этот способ требует относительно малых ресурсов и потому может считаться устойчивым».
Источник: Tokyo University of Science. Фото: Euglena gracilis. Credit: Ellis O`Neill, Wikimedia, CC BY-SA 3.0.
