Ученые из Университета Уппсалы обнаружили способ управлять накоплением крахмала в зеленых водорослях с помощью синего света. Это открывает новые возможности для производства биотоплива, устойчивого сельского хозяйства и технологий по улавливанию углекислого газа. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom)
В центре внимания оказались микроводоросли Chlamydomonas reinhardtii, которые, как и растения, используют свет для фотосинтеза и преобразуют углекислый газ в углеводы. Эти углеводы могут либо использоваться для роста, либо откладываться в виде крахмала. Ученые выяснили, что в этом процессе важную роль играет белок фототропин, чувствительный к синему свету. Когда фототропин активируется, он запускает сигнальный путь, который ограничивает накопление крахмала. Однако если этот белок “отключить”, водоросли начинают накапливать крахмал в значительно больших объемах — до 25% от своей сухой массы, что в пять раз больше обычного уровня. При этом рост водорослей и их фотосинтетическая активность не страдают.
Руководитель исследования, доцент Димитрис Петроутсос, отмечает, что в отличие от традиционных методов, основанных на лишении водорослей питательных веществ, управление светочувствительным сигнальным путем дает устойчивый и эффективный способ увеличения крахмальных запасов без потерь для здоровья водорослей.
Это открытие может сыграть ключевую роль в будущем. Водоросли с высоким содержанием крахмала являются перспективным сырьем для производства биоэтанола, их можно использовать как питательные кормовые добавки в животноводстве, а также применять в системах улавливания углекислого газа, поскольку крахмал служит формой хранения углерода. Новая стратегия позволяет водорослям накапливать больше крахмала без стрессовых условий, что делает ее особенно ценной для экологически устойчивых решений
Ранее ученые создали полезные для диабетиков бактерии.