Ученые из Университета Уппсалы нашли способ регулировать накопление крахмала в зеленых водорослях с помощью синего света. Это открытие открывает новые горизонты для биотоплива, устойчивого сельского хозяйства и технологий по улавливанию углекислого газа. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
В центре внимания оказались микроводоросли Chlamydomonas reinhardtii, которые, подобно растениям, используют свет для фотосинтеза и преобразуют углекислый газ в углеводы. Эти углеводы могут использоваться для роста или накапливаться в виде крахмала. Ученые обнаружили, что белок фототропин, чувствительный к синему свету, играет ключевую роль в этом процессе. При его активации запускается сигнальный путь, который ограничивает накопление крахмала. Если же активность этого белка блокировать, водоросли могут накапливать крахмал до 25% своей сухой массы — в пять раз больше обычного уровня, при этом их рост и фотосинтетическая активность не страдают.
Руководитель исследования, доцент Димитрис Петроутсос, подчеркивает, что в отличие от традиционных методов, которые предполагают ограничение питательных веществ, управление светочувствительным сигнальным путем представляет собой устойчивый и эффективный способ увеличения запасов крахмала без ущерба для здоровья водорослей.
Это открытие имеет потенциал сыграть важную роль в будущем. Водоросли с высоким содержанием крахмала могут стать ценным сырьем для производства биоэтанола, использоваться в качестве кормовых добавок для животных и применяться в системах улавливания углекислого газа, так как крахмал является формой хранения углерода. Новая стратегия позволяет водорослям накапливать больше крахмала в безстрессовых условиях, что делает её особенно ценной для экологически устойчивых решений.
Ранее ученые разработали полезные для диабетиков бактерии. Каково ваше мнение по этому поводу?