ИСТИНА

1. Цель исследования, разработки 1.1. Цель исследования — создание коллекции штаммов-кандидатов фотоавтотрофных микроорганизмов (гипер)продуцентов целевого продукта с высоким потенциалом для использования в фотобиотехнологиях – источника возобновляемого сырья для химиче-ской, нефтехимической и пищевой промышленности. 1.2. Производство топлив и энергии из возобновляемого органического (неископаемо-го) сырья является одной из ключевых задач в рамках обеспечения энергетической ста-бильности и безопасности страны. Актуальность этой задачи определяется как ограни-ченностью нефтяных и газовых ресурсов, так и экологическими проблемами, возникаю-щими при добыче, транспортировке, переработке и использовании ископаемого сырья. Перспективным подходом к решению этих проблем является использование в качестве сырья для производства топлива липидов, продуцируемых микроводорослями, образую-щими значительную часть органического вещества на Земле. Одним из лимитирующих факторов развития отечественных фотобиотехнологий явля-ется отсутствие собственных штаммов микроорганизмов-продуцентов. Тем не менее, предыдущими работами коллектива была показана перспективность поиска таковых сре-ди отечественного биоразнообразия. В частности, потенциальные виды-продуценты от-мечены среди альгофлоры северных морей РФ. Таким образом, создание коллекции мик-роводорослей – продуцентов липидов и прочих ценных соединений является задачей первостепенной важности для разработки эффективных фотобиотехнологий, обеспечи-вающих устойчивое развития страны. 2. Основные результаты проекта На предыдущих этапах получено 18 изолятов микроводрослей — кандидатов на вклю-чение в коллекцию штаммов-продуцентов. По результатам испытаний отобрано 10 изоля-тов, обладающих максимальной скоростью роста и степенью накопления жирных кислот. По данным световой и электронной микроскопии, в цитоплазме полученных изолятов содержатся многочисленные крупные липидные глобулы, обогащенные нейтральными липидами (триациоглицеридами), содержащими насыщенные, а также мо-ноненасыщенные жирные кислоты, что подтверждено хроматографическим анализом. Благодаря преобладанию жирных кислот 16:0 и 18:1, биомасса этих водорослей принци-пиально пригодна в качестве сырья для производства биодизеля. Определены оптимальные подходы к культивированию, обеспечивающие высокие выходы биомассы, обогащенной целевыми соединениями, при низком риске фотоокис-лительного повреждения культуры. Проведено множественное выравнивание известных нуклеотидных последовательно-стей Desmodesmus для участка рибосомальных генов, включающих в себя последователь-ности ITS1, ITS2, а также 5.8S pРНК с использованием программы ClustalW. На основа-нии полученного выравнивания определены консервативные области данного участка и к ним подобраны олигонуклеотидные праймеры. С использование полученной пары праймеров проведена ПЦР амплификация соответствующих участков геномной ДНК всех исследованных изолятов. Продукты ПЦР очищены и отсеквенированы с использо-ванием автоматического секвенатора. Для всех исследованных образцов получены после-довательности нуклеотидов как смысловой, так и антисмысловой цепи ДНК. Поиск го-мологичных последовательностей в базе данных NCBI GeneBank при помощи программы BLAST, показал, что исследуемые образцы принадлежат роду Desmodesmus. Установлено систематическое положение отобранных изолятов и получена их уль-траструктурная характеристика. Физиолого-биохимический анализ подтвердил высокий биосинтетический потенциал изолятов, что явилось основанием для включения их в коллекцию продуцентов ценных соединений. Анализ литературных источников и сопо-ставление полученных данных с опубликованными в литературе свидетельствует о вы-полнении НИР на высоком научно-методическом уровне, сравнимом либо превосходя-щем мировой уровень работ в данной области. Проведенная технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов показала перспективный характер полученных результатов НИР для разра-ботки фотобиотехнологий с возможностью коммерциализации. Успеху этих мероприятий будут способствовать разработанные на заключительном этапе рекомендации по исполь-зованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в даль-нейших исследованиях. Примером развития результатов, полученных в рамках настоящего контракта, мо-жет быть прикладная НИР (тема — "Оптимизация условий культивирования микроводо-рослей с целью получения максимального выхода целевых продуктов"), проект ТЗ для которой также был разработан в ходе четвертого этапа. В связи с вышесказанным представляется, что задачи 1–4 этапов работы по Госу-дарственному контракту № 16.512.11.2182 были в целом решены, имеются все основания полагать, что проект успешно реализован.

1. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках исследования, разработки Отобраны и испытаны потенциальные штаммы микроводрослей — продуценты цен-ных антиоксидантов, витаминов и сырья для биотоплива, пригодные для патентования. Патентная заявка на способ получения биомассы зеленых микроводорослей, обогащен-ных жирными кислотами подана в мае 2012 г. (рег. №2012122230). 2. Назначение и область применения результатов проекта Результаты проведенных НИР могут быть использованы для проведения научно-исследовательских работ, направленных на создание фотобиотехнологий для получения ценных соединений для фармацевтической и пищевой промышленности, а также для по-лучения возобновляемого неископаемого сырья для производства экологически безопас-ного биодизельного топлива. 3. Эффекты от внедрения результатов проекта Коллекция микроводорослей–продуцентов, созданная в результате выполнения проекта, станет основой разработки отечественных фотобиотехнологий для получения биотоплива и ценных соединений для фармацевтической и пищевой промышленности. Указанные фотобиотехнологии позволят получать неископаемое возобновляемое сырье для нефтехимической и фармацевтической промышленности. Это позволит существенно снизить наносимый окружающей среде вред благодаря возможности утилизации выбро-сов парниковых газов (CO2), а также сэкономить природные ресурсы. Попутно возможно получение ценных лекарственных соединений и биологически активных веществ.