Сотрудники лаборатории перспективных энергоэффективных технологий Физического факультета Новосибирского государственного университета (НГУ) разработали и запатентовали способ получения биомассы красной микроводоросли Porphyridium purpureum во вихревом фотобиореакторе. Новый подход ориентирован на переход от лабораторных объёмов (десятки миллилитров) к десятилитровым реакторам, что открывает путь к промышленному масштабированию. Работа выполнена на стыке физики, биологии и химии при поддержке Российского научного фонда, в сотрудничестве с Институтом биологии Южных морей РАН.
Porphyridium purpureum даёт ценный набор белков и пигментов с выраженной противоопухолевой и антиоксидантной активностью — это природный «антибиотик» без выявленных побочных реакций. Однако в отличие от «простых» спирулины и хлореллы, эта красная водоросль крайне капризна в выращивании: её вязкая и плотная среда плохо перемешивается в классических реакторах, а клетки склонны оседать и гибнуть. Существующие технологии оставались на уровне лабораторных установок, что сдерживало промышленное производство.
Новое решение — вихревой фотобиореактор с погружной или плавающей поликарбонатной шайбой, вращающейся с заданной частотой. Такая конструкция обеспечивает мягкое, но равномерное перемешивание, улучшает подвод питательных веществ, отвод продуктов метаболизма и снижает зоны затенения. Чем «жирнее» и вязче становится культура, тем эффективнее работает вихревое перемешивание — в отличие от традиционных мешалок, которые с этим справляются всё хуже.
Цель учёных — помочь пройти путь от пробирочных объёмов к экономически оправданным масштабам в 10–20 и 50–100 литров, достаточным для реальных технологических линий. Красный белок водоросли рассматривается как перспективное сырьё для фармакологии, косметологии и пищевых добавок. Разработка позволит российским производителям выращивать ценные штаммы на месте, снизив зависимость от импортного сырья. Следующий шаг — поиск индустриальных партнёров для запуска производства, а также адаптация метода к другим видам микроводорослей, включая диатомовые с кремниевыми панцирями.
Фото: Пресс-служба Новосибирского государственного университета
