Zrównoważone produkty kosmetyczne z mikroglonów zmieniają oblicze niebieskiej gospodarki
Różnorodność mikroglonów w wodach morskich i słodkich jest ogromna, ale liczba zbadanych do tej pory gatunków jest zaskakująco niska. Ponadto zaledwie garstka biocząsteczek pozyskiwanych z mikroglonów jest dziś stosowana w rozwiązaniach zdrowotnych i kosmetycznych lub akwakulturze. Odpowiedzią na tę sytuację jest finansowany przez UE projekt ALGAE4A-B, który łączy badania biotechnologiczne z najnowszymi metodami produkcji biomasy, by opracować innowacyjne produkty bazujące na mikroglonach, przeznaczone dla branży kosmetycznej i sektora akwakultury. Projekt ALGAE4A-B uczestniczy w rozwijaniu europejskich zdolności i realizacji strategicznych celów unijnej strategii „niebieskiego wzrostu” i „niebieskiej biotechnologii”, by wykorzystać niezagospodarowany potencjał europejskich mórz i wybrzeży do celów edukacyjnych i kształtowania zrównoważonego rozwoju. „Produkcja mikroglonów jest jako proces przemysłowy zrównoważona i przyjazna dla środowiska; nie wymaga dostarczania żadnych składników odżywczych, ponieważ mikroglony do rozwoju potrzebują przede wszystkim światła słonecznego, a gaz cieplarniany w postaci CO2 przekształcają w złożoną, wartościową biomasę”, wyjaśnia partnerka projektu Deborah Power. Projekt jest częścią inicjatywy wymiany personelu w ramach badań i innowacji związanych z programem Maria Skłodowska-Curie (MSCA-RISE) i promuje międzynarodową i międzysektorową współpracę opartą na wymianie pracowników zajmujących się badaniami i innowacyjnością oraz (wzajemnym) dzieleniu się wiedzą i pomysłami między sektorem badań naukowych a rynkiem. Członkowie konsorcjum korzystają z osiągnięć wcześniejszej inicjatywy programu MSCA-RISE, a mianowicie projektu ALGAECOM, w którym z mikroglonów pozyskiwano cząsteczki bioaktywne.
Identyfikacja szlaków metabolicznych
Naukowcy przygotowali i zoptymalizowali najnowocześniejsze ośrodki produkcyjne dla następujących gatunków mikroglonów: Nannochloropsis, Tetraselmis, Phaeodactylum i Isochrysis. Prace prowadzone na większą skalę pokazały, że mikroglony w środowisku hodowli przemysłowej zachowują się zupełnie inaczej niż w warunkach laboratoryjnych. „Pokazuje to, że badania laboratoryjne trzeba zweryfikować, przeprowadzając testy na w pełni przemysłową skalę”, tłumaczy Power. Partnerzy projektu opracowali również zasoby do wykorzystania w dziedzinach „omicznych” dotyczące mikroglonów i ryb, w tym narzędzia analityczne udostępnione wszystkim partnerom przemysłowym w serwisie National Center for Biotechnology Information i innych publicznych bazach danych. Zasoby te są poświęcone genomom, transkryptomom, proteomom i metabolomom mikroglonów, a także transkryptomom i mikrobiomom ryby z gatunku Solea senegalensis, czyli bardzo cenionej w akwakulturze odmiany soli. Oprócz tego naukowcy analizowali dane w celu zidentyfikowania szlaków odpowiadających za regulację metaboliczną i produktywność mikroglonów, by lepiej zrozumieć te procesy i cząsteczkowe uwarunkowanie korzyści, które przynoszą akwakulturze. Naukowcy zbadali wyciąg z mikroglonów pod kątem działania antyutleniającego i antystarzeniowego, testując go na wyhodowanych komórkach skóry, i odkryli, że wzbogacone wyciągi z polisacharydów pozyskanych z mikroglonów wykazują korzystne właściwości. Oprócz tego naukowcy zbadali też wpływ nowych produktów na plastyczność rybich larw i układ odpornościowy ryb, by uzyskać wysokiej jakości narybek i opracować nowe produkty z mikroglonów dla sektora akwakultury. Wykazano, że nowy wyciąg pozwalający na kontrolowanie u soli zmian epigenetycznych i bazujący na surowym ekstrakcie z mikroglonów z gatunku Nannochloropsis gaditana może być potencjalnie stosowany w akwakulturze jako immunostymulator.
Korzyści gospodarcze i środowiskowe
Dzięki realizowanej w ramach projektu ALGAE4A-B współpracy naukowców z producentami mikroglonów, producentami kosmetyków naturalnych i przedsiębiorstwami zajmującymi się sekwencjonowaniem z naukowcami udało się pokazać korzyści, które mikroglony mogą przynieść w obszarze kosmeceutyków i zdrowia ryb. Zdaniem Power: „W niestabilnym, bardzo konkurencyjnym i dynamicznie zmieniającym się środowisku handlowym dywersyfikacja produkcji biomasy i przejście na samodzielne zastosowania pozwoli firmom z sektora mikroglonów wejść na nowe rynki”. Ponadto transfer wiedzy i kształcenie realizowane na wielu płaszczyznach projektu ALGAE4A-B wzmocniły konkurencyjność branży w obszarze kosmetyków naturalnych i produkcji mikroglonów. „Korzyści odczuje także społeczeństwo, ponieważ jest to zrównoważony, ekologiczny przemysł, który jest przyjazny dla środowiska, a przy tym generuje nowe miejsca pracy i zapewnia dobrobyt”, podsumowuje Power.
Słowa kluczowe
ALGAE4A-B, mikroglony, akwakultura, kosmetyk, ryby, biomasa, bioaktywny, biocząsteczka, immunostymulator, kosmeceutyk
