Как появилась севастопольская установка
История складывалась вокруг встречи двух задач: инженеры искали применение разработанным культиваторам, а исследователям микроводорослей были нужны способы перехода от небольших лабораторных культур к более крупным объёмам.
Один из новосибирских инженеров во время поездки в Крым познакомился с исследовательской работой в Севастополе и увидел возможность сотрудничества. Вернувшись, он предложил коллегам посетить лабораторию. Знакомство с севастопольскими исследователями привело к обсуждению культивирования и передаче установки для опытов.
Привезённая конструкция выглядела непривычно для лаборатории: большой надувной бассейн с центральной осью и недорогой поликарбонатной шайбой. Установка занимала значительную часть помещения. Её простота сначала вызывала скепсис: трудно было заранее понять, поможет ли такой аппарат выращивать чувствительную культуру в заметно большем объёме.
Первый запуск
В лаборатории работали с морской диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium — цилиндротекой. До этого её выращивали только в небольших объёмах, и новый аппарат решили проверить именно на ней.
После запуска культура неожиданно активно пошла в рост. Сомнения в простом аппарате сменились рабочим вопросом: какие условия в установке позволяют клеткам расти и как их воспроизвести?
Участники связывают результат с характером перемешивания: клетки диатомей чувствительны к механическому воздействию, а движение культуры в установке было более щадящим. Позже вихревому перемешиванию культур была посвящена отдельная статья [3].
От наблюдения к биомассе и фукоксантину
В 2016 году вышла статья о технологии получения биомассы цилиндротеки в газовихревом фотобиореакторе [1]: рабочий объём суспензии — 580 л, за 15 дней интенсивного культивирования получено 3,5 кг сухой биомассы. За этим результатом стояла совместная работа исследователей и разработчиков оборудования.
Следующим вопросом стало применение выращенного материала. Высушенную биомассу цилиндротеки привезли в Новосибирск для дальнейших исследований. Участники вспоминают небольшую ампулу с кристаллами фукоксантина — пигмента, ради которого эти водоросли и представляли интерес.
В том же 2016 году вышли тезисы о получении и идентификации фукоксантина из интенсивной культуры цилиндротеки [2]. Так задача выращивания связалась с выделением компонентов и изучением их свойств.
Параллельное направление хлореллы
Параллельно шла работа с хлореллой — контакты с новосибирскими исследователями и первые опыты появились даже раньше. В 2017 году вышла статья, в которой Chlorella vulgaris изучали в эксперименте на лабораторных мышах [4].
У хлореллы было и прикладное кормовое направление. В 2017 и 2018 годах вышли работы о производственном испытании хлореллосодержащего препарата «Альгалат» и об оценке кормового комплекса при откорме цыплят-бройлеров [5, 6]. Интерес к микроводорослям проверялся не только в лаборатории, но и в конкретной задаче кормления животных.
Хлорелла, кормовой комплекс и морские микроводоросли — разные задачи, но вопросы в них одни: как получить биомассу, что в ней содержится и какие у неё свойства.
Как исследования продолжались
В 2021 году вышли работы о вихревом перемешивании культур микроводорослей и об использовании гидрокарбоната натрия при выращивании красной микроводоросли Porphyridium purpureum [3, 7]. Инженерная линия продолжилась изучением движения суспензии, освещения и продуктивности культуры [8, 9].
Для сегодняшней Лаборатории 17 эта история важна связью инженерной работы и исследования материала. Мы развиваем фотобиореакторные решения и мониторинг культуры, уточняем требования к биомассе и её составу, обсуждаем задачи будущих заказчиков. Для каждого нового материала должны быть понятны происхождение культуры, условия получения и результаты проверки.
Обсудить задачу
