Біотехнологічні перспективи використання мікроводоростей: основні напрями (огляд)

Abstract

Розглянуто основні сучасні напрями практичного використання мікроводоростей. Найбільш перспективним й актуальним є створення та оптимізація технології виробництва з одноклітинних водоростей біодизелю як поновлюваного та більш безпечного для довкілля джерела енергії. Культивування мікроводоростей здійснюється за відповідних фізико-хімічних, технічних та кліматичних умов з використанням різноманітних методик, що регулюють та модифікують процеси приросту біомаси та синтезу органічних речовин, зокрема ліпідів. Також проаналізовані дані щодо біохімічного складу водоростей (переважно ліпідного та білкового походження, пігментів, тощо) та їх активних компонентів, які використовуються для отримання біологічно активних речовин з лікувальною чи профілактичною метою у фармацевтичній, косметичній та ветеринарній практиці.

Рассмотрены основные современные направления практического использования микроводорослей. Наиболее перспективным и актуальным является создание и оптимизация технологии производства из одноклеточных водорослей биодизеля как возобновляемого и безопасного для окружающей среды источники энергии. Культивирования микроводорослей осуществляется при соответствующих физико-химических, технических и климатических условиях с использованием различных методик, регулирующих и модифицирующих процессы прироста биомассы и синтеза органических веществ, в частности липидов. Также проанализированы данные по биохимическому составу водорослей и их активных компонентов, которые используются для получения биологически активных веществ с лечебной или профилактической целью в фармацевтической, косметической и ветеринарной практике.

Unicellular algae are photosynthetic microorganisms are capable of growth and reproduction in different aquatic environments, namely in fresh and marine waters, hot springs, wastewater in of the industrial, agricultural and municipal origin. For many types of microalgae habitat is the soil, rocks, glaciers and other representatives of the living world. Therefore, algae are among the most common species on the planet. This indicates an extremely wide margin of adaptive processes and metabolic lability of them, which are easily tunable, adapting to environmental conditions and continue their life cycle. Modern scientific research shows promise of algae as one of the most efficient producers of basic organic substances - proteins, lipids, carbohydrates, pigments, vitamins, and more. They are a source for the production of a variety of organic and inorganic substances, from hydrogen to complex polymers. The article deals with basic modern directions of practical use of microalgae. The most promising and important is the creation and optimization of the production technology of unicellular algae biodiesel. Recently, due to the demand for renewable energy - biofuels and biodiesel microalgae attracted unprecedented interest. This is a renewable and environmentally friendly source of energy. The cultivation of microalgae carried out by appropriate physical, chemical, technical and climatic conditions using various methods. They regulate and modify the processes of growth and biomass synthesis of organic compounds, including lipids. Also analyzed data on the biochemical composition of algae (mainly lipid and protein origin, pigments, etc.) and their active ingredients are used to produce biologically active substances for therapeutic or prophylactic purpose in the pharmaceutical, cosmetic and veterinary practice. Microalgae have long been used as a health food and dietary supplements and as animal feed in aquaculture and agriculture. Beneficial effects of algae dietary supplements are in positive physiological effects on the metabolism of various substrates (energy intermediates, glucose, insulin, cholesterol, glutathione, triacylglycerol, etc.), protection from pro-oxidant, positive effect on the physiology of the digestive tract and intestinal microflora, activating effect on the immune system. As well, these microorganisms can be useful for ecological gas cleaning and waste water. In addition, microalgae have become reliable targets for the expression of recombinant proteins.