Разработка биологических микрофабрик
Микроводоросли состоят из одиночных клеток, но способны производить всё — от пищи до топлива — с помощью специально подобранного LED-освещения.
«Мы работаем над синтезом сырья для биотоплива, косметики и продуктов для здорового питания, а также ингредиентов, способных заменить рыбий жир в корме для рыбоводческих хозяйств, с помощью так называемого фототрофного производства с использованием водорослей», — говорит научный сотрудник SINTEF Андреас Хагерманн.
«Мы извлекаем омега-3 жирные кислоты из рыб, которые поглощают их с пищей, например, из мелких ракообразных, а те, в свою очередь, получают их, поедая микроводоросли», — объясняет он.
Живая фабрика
То, что мы видим, — это небольшая водорослевая фабрика, способная производить ряд различных питательных веществ благодаря светодиодам.
«Мы уже некоторое время знаем, что микроорганизмы, преобразующие световую энергию в химическую, реагируют по-разному в зависимости от типа и количества света, которому они подвергаются», — поясняет Хагерманн.
Здесь на первый план выходит LED-технология. Светодиодами можно управлять гораздо точнее, чем другими типами источников света. Настраивая спектр, интенсивность и продолжительность освещения, исследователи могут влиять на производство водорослями интересных соединений.
«Например, мы можем осветить водоросль таким образом, чтобы вызвать у неё стресс. Тогда она производит "умное" вещество, которое использует для защиты от этого стресса», — говорит Хагерманн.
«Эта технология может обеспечить нас рядом сырьевых материалов, которые можно использовать во всём — от лекарств до топлива», — добавляет он.
Свет из Трюсиля
Исследователи SINTEF Андреас и Матильда Шотон в настоящее время проводят лабораторные испытания, чтобы выяснить, как интенсивность света от диодов с разными спектрами влияет на различные одноклеточные организмы. Цель — заставить их производить востребованную в индустрии здорового питания жирную кислоту EPA и антиоксидант астаксантин.
Они работают по заказу норвежской компании Evolys из Трюсиля, которая разрабатывает и производит различные формы освещения для сельского и аквакультурного хозяйств. Определение потенциала света, и особенно LED-технологии, для влияния на «производственные мощности» водорослей является важным направлением деятельности компании.
«Микроводоросли представляют собой захватывающую новую отрасль», — говорит основатель компании Кристоффер Линдбек Ларсен. «Поставка продуктов на основе этой науки — важная часть нашей бизнес-концепции. Поэтому мы сотрудничаем с SINTEF, чтобы больше узнать о том, как свет влияет на микроводоросли, включая их рост и содержание интересных веществ. Мы хотим использовать эти знания для разработки максимально эффективных методов. Мы верим, что это улучшит рост в отрасли и увеличит производство у наших клиентов. Значительная часть необходимых нам знаний originates in SINTEF's laboratory», — объясняет он.
От биотоплива до кормов для животных
Эта новая отрасль обладает огромным потенциалом. Используя микроводоросли, питательную среду, содержащую азот и фосфор, диоксид углерода и правильный тип света, можно генерировать широкий спектр полезных и ценных веществ, которых в противном случае не хватает.
«Сейчас это небольшая отрасль, но мы считаем, что в глобальном масштабе она будет быстро расти. Наша цель — быть готовыми с норвежскими знаниями и продуктами», — говорит Линдбек Ларсен. «Свет — безусловно, самый важный фактор при производстве фототрофных микроводорослей, и даже небольшая корректировка освещения может стать решающим фактором успеха или провала для наших клиентов», — заключает он.