Из ранее проведённых исследований известно, что большим потенциалом для биотехнологических целей обладают зелёные микроводоросли семейст-ва Sphaeropleales. В разных представителях этого семейства накапливается большое количество каротиноидов, а также липидов и ценных жирных кислот. Среди них выделяется род Bracteacoccus Tereg, распространённый повсеместно в самых разных экосистемах — лесах и пустынных почвах, пещерах, горных районах, снежных зонах и водных средах. То есть представители этого рода сталкиваются с различными неблагоприятными факторами, а следовательно, в их клетках могут работать эффективные антиоксидантные системы, что привлекает исследователей.
Недавно при изучении видового разнообразия рода Bracteacoccus Tereg в лесной почве были выделены два штамма вида Bracteacoccus minor: MZ–Ch31 и MZ–Ch39, о которых известно, что в неблагоприятных условиях они способны накапливать высокие уровни липидов и каротиноидов. Сотрудники Мелитопольского государственного университета и Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева (Москва) решили изучить особенности накопления антиоксидантов у этих новых штаммов, выделенных из почв различных лесных экосистем.
Исследователи собрали образцы водорослей в почве соснового леса Воронежской области (штамм MZ–Ch39) и в почве лиственных посадок в Мелитополе (штамм MZ–Ch31). Они выращивали клетки в течение трёх недель, а затем анализировали их биохимический состав.
Сначала биологи выяснили, какие соединения с антиоксидантными свойствами накапливались в клетках двух штаммов. Среди таких веществ оказались каротиноиды, витамины А и Е (альфа-токоферол). При этом штамм MZ–Ch39 накапливал почти в 17 раз больше витамина А, чем штамм MZ–Ch31, который, в свою очередь, содержал в 4,6 раза больше витамина Е и в 3,2 раза больше каротиноидов. Кроме того, биомасса обоих штаммов была богата жирными кислотами омега-6 и омега-3.
Исследователи также оценили эффективность антиоксидантных систем штаммов. Для этого они определили количество вторичных продуктов распада липидов в клетках и активность антиоксидантных ферментов. Чем больше активных форм кислорода накапливается в клетках, тем активнее разрушаются липиды клеточных мембран и быстрее образуются вторичные продукты их распада. Концентрация таких продуктов у штамма MZ–Ch39 оказалась в 2,1 раза ниже, чем у штамма MZ–Ch31. Авторы предполагают, что это связано с повышенной активностью основных антиоксидантных ферментов (каталазы и глутатионпероксидазы) в клетках MZ–Ch39 по сравнению со штаммом MZ–Ch31.
Потенциально культуры штамма MZ–Ch39 могут стать «биоинкубатором» соответствующих антиоксидантных ферментов, а MZ–Ch31 — источником липидов, альфа-токоферола и каротиноидов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Sciences.
