Новосибирские ученые создают замену сахару из микроводорослей

Учёные из ФИЦ «Институт катализа СО РАН» разрабатывают многоступенчатую технологию переработки микроводорослей в сырьё для косметической и пищевой промышленности. Исследование ведётся при поддержке Российского научного фонда и сосредоточено на создании замкнутого цикла переработки, где из одной и той же биомассы получают как антиоксидантные компоненты для косметики, так и сорбитол — популярный сахарозаменитель и стабилизатор пищевых продуктов.

Микроводоросли давно известны как источник биоэнергии и биологически активных веществ. Они активно поглощают углекислый газ, вбирая до половины углерода своей массы, и могут культивироваться даже в сточных водах. Однако, как отмечают специалисты, их потенциал выходит далеко за рамки энергетических решений. Исследования показывают, что из этой биомассы можно получать соединения, востребованные в промышленности не меньше, чем топливо.

Проект ориентирован на два основных направления — выделение белково-углеводных гидролизатов для косметики и углеводов для получения сорбитола. Как пояснил руководитель проекта, кандидат химических наук Николай Громов, белковые компоненты из водорослей обладают выраженным антиоксидантным действием и широко применяются в наружных средствах по уходу за кожей. Что касается сорбитола, для его получения важна высокая концентрация углеводов в исходной биомассе.

Сейчас в институте отрабатывают два основных метода обработки биомассы. Первый — автоклавная обработка, то есть воздействие высокой температурой в водной среде. Второй — каталитическая обработка, которая признана более перспективной. Именно она позволяет разрушить клеточные структуры водорослей и целенаправленно высвобождать белки и углеводы, перераспределяя их по назначению: белки — в косметику, углеводы — в пищепром.

Чтобы производить достаточный объём материала, в ИК СО РАН была разработана собственная установка — фотобиореактор объёмом 100 литров. Он позволяет выращивать различные штаммы микроводорослей и тестировать их на пригодность к целевым видам переработки. Отбор проводится с помощью скрининга, в процессе которого выявляют наиболее продуктивные и устойчивые варианты. При этом выращивание требует чёткой настройки условий: насыщения среды углекислым газом, стабильной температуры, подходящего светового режима и присутствия питательных веществ.

Работа по наработке и переработке биомассы ведётся в тесном взаимодействии с одной из новосибирских компаний, специализирующейся на микроводорослях. Она, по словам учёных, заинтересована в промышленной реализации результатов проекта. На текущем этапе партнёрство помогает наладить технологические цепочки и провести тестирование на практике.

Исследователи уверены, что сочетание экологически чистого сырья и высокой технологичности обработки откроет дорогу к новым устойчивым решениям в производстве косметических и пищевых продуктов.