Ускорение разработки микроводорослей для здорового питания
Диетические добавки жирных кислот, производимых из микроводорослей, имеют широкий спектр преимуществ для здоровья человека, включая способность снижать ожирение, диабет и жировую болезнь печени, предотвращать выпадение волос и способствовать заживлению ран.
Однако широкому развитию этой области мешают текущие ограничения инструментов биоимиджинга, необходимых для легкой, быстрой и неинвазивной оценки состояния липидов в микроводорослях.
Новый протокол для обнаружения производства липидов в микроводорослях был разработан в Университете Флиндерс Мохсинулом Резой, аспирантом под руководством профессоров Цзянь Циня и Юхун Тана.
Исследование, опубликованное в Materials Chemistry Frontiers, описывает разработку нового протокола с использованием нового флуоресцентного биозонда с агрегационно-индуцированной эмиссией (AIE) для обнаружения производства липидных капель микроводорослями.
Мохсинул Реза обнаружил оптимальные условия для максимизации производства длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3 кислоты эйкозапентаеновая (EPA) и докозагексаеновая (DHA), в Euglena gracilis — виде липид-продуцирующих микроводорослей, способных биосинтезировать множество полезных соединений в качестве пищевых добавок.
«Эта техника позволяет нам визуализировать распределение и количество липидных капель в живых водорослях на конфокальном микроскопе», — говорит профессор Цзянь Цинь. Этот новый метод может скринировать способность производства липидных капель у других видов водорослей, имеющих потенциал в качестве источника для производства здоровой пищи.
Новая техника превосходит традиционные флуоресцентные зонды, которые часто страдают от сниженной фотостабильности и сложностей в методах приобретения красителя, что ограничивает их использование для микроскопической визуализации.
Новый биозонд DPAS (липид-специфичный AIE флуороген, синтезированный из очень дешевых материалов) может превзойти традиционные флуорофоры для окрашивания липидных капель по фотостабильности, скорости и простоте подготовки образцов.
Этот флуоресцентный зонд также биосовместим и подходит для многоцветной визуализации, что расширяет горизонты его использования в биологических исследованиях.
Исследователи также наблюдали условия культивирования, которые могут производить большее количество полезных для здоровья жирных кислот, что указывает на возможность получения перспективных биофункциональных соединений из культивирования микроводорослей Euglena gracilis в заданных условиях.
В частности, ученые протестировали пять различных обработок и проанализировали результаты с помощью DPAS и BODIPY (известного зонда для окрашивания) для сравнения. Они обнаружили, что наличие органического углерода в форме глюкозы и лишение культуры водорослей азота и кальция усиливает производство липидов в темноте.