Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Βασίλειος ΡΟΥΣΣΗΣ (Καθηγητής Τμήματος Φαρμακευτικής ΕΚΠΑ, Τομέας Φαρμακογνωσίας και Χημείας Φυσικών Προϊόντων)
Αθηνά ΑΜΙΛΛΗ-ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ (Ομότιμος Καθηγήτρια Τμήματος Βιολογίας ΕΚΠΑ, Τομέας Οικολογίας και Ταξινομικής)
Ευσταθία ΙΩΑΝΝΟΥ (Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Τμήματος Φαρμακευτικής ΕΚΠΑ, Τομέας Φαρμακογνωσίας και Χημείας Φυσικών Προϊόντων)
Περίληψη:
Τα μικροφύκη είναι μονοκύτταροι ή αποικιακοί μικροοργανισμοί που απαντώνται σε όλα τα οικοσυστήματα του περιβάλλοντος. Έχουν την ικανότητα παραγωγής ποικιλίας οργανικών ενώσεων, όπως λιπίδια, υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και χρωστικές ουσίες, ενώ σε συνδυασμό με τον μικρό χρόνο αναπαραγωγής τους, αποτελούν σημαντικούς οργανισμούς σε εφαρμοσμένα πεδία όπως στην παραγωγή βιοκαυσίμων αλλά και στη παραγωγή συμπληρωμάτων διατροφής. Ειδικότερα, τα μικροφύκη παράγουν μεγάλες ποσότητες λιπιδίων, κυρίως πολυακόρεστων ωμέγα-3 και ωμέγα-6 λιπαρών οξέων, τα οποία προσφέρουν πολλά οφέλη στον άνθρωπο, όπως πρόληψη καρδιαγγειακών νοσημάτων, νευρικών διαταραχών κλπ, ενώ συμβάλλουν στην ανάπτυξη κατά την εμβρυϊκή και νεογνική ηλικία. Καθώς, ο ανθρώπινος οργανισμός δε μπορεί να παράξει πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, η αναζήτηση νέων πηγών παραγωγής τους για ανθρώπινη κατανάλωση έχει μεγάλη σημασία.
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν 2 στελέχη του γένους Tetraselmis, τα στελέχη R1-2 και R1-3, και 2 στελέχη του γένους Dunaliella, τα στελέχη D7 και D8, οποία απομονώθηκαν από περιοχές στη Βόρεια Ελλάδα. Αρχικά προσδιορίστηκε η καμπύλη ανάπτυξης του κάθε στελέχους, και στη συνέχεια τα λιπίδια των κυττάρων παραλήφθηκαν, ταυτοποιήθηκαν και ποσοτικοποιήθηκαν.
Παρατηρήθηκε ότι τα 4 στελέχη έχουν διαφορετικές καμπύλες ανάπτυξης, με το στέλεχος R1-2 να εμφανίζει τον υψηλότερο ρυθμό πολλαπλασιασμού. Κατά την 9η ημέρα καλλιέργειας, τα κύτταρα συλλέχθηκαν, εκχυλίστηκαν για την παραλαβή των ολικών λιπιδίων, στην συνέχεια διαχωρίστηκαν τα λιπαρά τους οξέα και μετατράπηκαν στους μεθυλεστέρες τους, οι οποίοι τέλος αναλύθηκαν με αέριο χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας. Και τα 4 στελέχη που μελετήθηκαν εμφάνισαν πλούσιο λιπιδικό προφίλ, ενώ παρατηρήθηκαν αρκετές διαφορές στην χημική τους σύσταση. Και στα 4 στελέχη παρατηρήθηκε μεγάλο ποσοστό πολυακόρεστων λιπαρών οξέων, και συγκεκριμένα λιπαρών οξέων που παρουσιάζουν σημαντικές ιδιότητες και χρησιμοποιούνται συχνά σε συμπληρώματα διατροφής και άλλα σκευάσματα.
Συνολικά, το στέλεχος R1-3 υπέδειξε το καλύτερο λιπιδικό προφίλ σε σύγκριση με τα υπόλοιπα στελέχη. Αν και ο χρόνος πολλαπλασιασμού δεν είναι ο μέγιστος σε σχέση με το στέλεχος R1-2 που ανήκει στο ίδιο είδος, μπορεί να παράξει έναν σημαντικό αριθμό κυττάρων σε καλλιέργεια. Επιπλέον, το λιπιδικό του προφίλ είναι πλούσιο σε λιπαρά οξέα, ειδικότερα πολυακόρεστα, αλλά και άλλα σημαντικά λιπαρά οξέα όπως το C16:0, C16:1, C18:1 κλπ. Επιπλέον, μια σημαντική διαφορά συνίσταται στο ότι το στέλεχος R1-2 παράγει αρκετά χαμηλότερο ποσοστό σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA) σε σχέση με τα υπόλοιπα 3 στελέχη της μελέτης, ενώ αντιθέτως παράγει συγκριτικά υψηλότερα μονοακόρεστα λιπαρά οξέα (MUFA). Επιπλέον, το ποσοστό των ω-3 λιπαρών οξέων του στελέχους R1-2 είναι σημαντικά χαμηλότερο σε σχέση με τα υπόλοιπα στελέχη, ενώ το ποσοστό των ω-6 λιπαρών οξέων είναι στα ίδια επίπεδα με το στέλεχος R1-3 του ίδιου γένους. Ως αποτέλεσμα, ο λόγος ω-3/ω-6 είναι αρκετά χαμηλός σε σχέση με τα υπόλοιπα στελέχη, γεγονός που υποδεικνύει ότι πιθανώς η κατανάλωση βιομάζας του στελέχους R1-3 που παρουσιάζει μεγαλύτερη αναλογία ω-3/ω-6 να είναι πιο ωφέλιμη, όπως προτείνεται από τη βιβλιογραφία.
Συμπερασματικά, το R1-3, φαίνεται να είναι το καταλληλότερο προς χρήση σε συμπληρώματα διατροφής. Αντιθέτως, το στέλεχος R1-2 πιθανώς να μην αποτελεί χρήσιμο στέλεχος προς κατανάλωση εξ αιτίας των χαμηλών επιπέδων PUFA και συγκεκριμένα των ω-3 λιπαρών οξέων. Τα στελέχη του είδους Dunaliella, αν και παράγουν ικανή ποσότητα λιπιδίων και ιδιαιτέρως των ω-3 λιπαρών οξέων, έχουν ως περιοριστικό παράγοντα τον ρυθμό πολλαπλασιασμού τους, καθώς δεν παράγεται μεγάλος αριθμός κυττάρων στις καλλιέργειες γεγονός που παρατηρείται στα στελέχη του Tetraselmis. Φυσικά και για τα 2 γένη είναι απαραίτητες περαιτέρω μελέτες, όπως για παράδειγμα αλλαγή των συνθηκών καλλιέργειας, καθώς πρόκειται για 2 πολλά υποσχόμενα γένη για την παραγωγή συμπληρωμάτων διατροφής.
Λέξεις-κλειδιά:
Μικροφύκη, Λιπιδικό προφίλ, SAFA, MUFA, PUFA, ω-3 και ω-6 λιπαρά οξέα, Καμπύλες Κινητικής στελεχών
