Многие из людей уже знакомы с идеей выращивания микроводорослей (фитопланктон) в качестве биотоплива. Однако ведутся споры о пригодности для этих целей именно фитопланктона, потому что неизвестно количество энергии, необходимой для их развития. Если работа с микроводорослями непродуктивна, почему бы не попробовать производить макроводоросли? До недавнего времени это было невозможно, так как сахара, входящие в их состав, нельзя было ферментировать. Тем не менее, в настоящее время команда ученых из лаборатории Bio Architecture Lab (BAL) создали и культивировали бактерии, способные экстрагировать значительную часть сахаров из морских водорослей и переводить их в биотопливо, либо другие химические соединения. Таким образом, макроводоросли теперь рассматриваются как более эффективная и дешевая биомасса.

По словам Даниеля Трунфио (Daniel Trunfio), исполнительного директора BAL, около 60% сухой биомассы бурых морских водорослей представлена ферментируемыми углеводородами, и примерно половина из них сложный полисахарид — альгинат.

Исследователи создали фермент для расщепления и дальнейшего преобразования альгината, что позволяет эффективно использовать все сахара водорослей. Последние являются прекрасным сырьем для производства биотоплива и химических веществ, потому что они содержат много сахаров и мало лигнина. Кроме того, для своего развития морские
водоросли не нуждаются в субстрате или свежей воде.

Предполагается, с помощью них можно будет производить в два раза больше биоэтанола по сравнению с сахарным тростником и в 5 раз больше по сравнению с кукурузой. Это означает, что для замены свыше 15 млрд. литров ископаемого топлива потребуется менее, чем 3% прибрежной морской зоны.

Новая технология, разработанная в BAL, возможно, придаст толчок развитию возобновляемых источников энергии. После освоения производственного цикла, культивации водорослей и технологии их ферментирования можно будет полностью отказаться от выращивания зерновых культур или сахарного тростника в качестве сырья химической промышленности.

Стоит отметить, что альгинаты впервые были открыты в 1981 году как побочный продукт при производстве йода из морских водорослей. Данные полисахариды в своем составе содержат блоки гулуроновой и маннуроновой кислот. Участки гулуроновой кислоты определяют связывание двухвалентных ионов металлов и силу геля, а полиманнуроновая кислота придают вязкость. Альгинаты экстрагируются из клеточной стенки 300 видов бурых водорослей, главным образом крупных видов — Laminaria hyperborea, Macrocystis pyrifera и Ascophyllum nodosum; в меньшей степени из L.digitata, L. japonica, Ecklonia maxima, Lessonia nigrescens и представителей рода Sargassum, и их свойства являются видоспецифичными.

В настоящее время использование альгинатов основывается на их способности стабилизировать эмульсии и дисперсанты, а также поддерживать структуру (гели, волокна) и вязкость жидких растворов. Данные вещества имеют широкий спектр применений – от производства мороженого, крема для обуви, проклеивания бумаги до буровых растворов. Примерно 30% задействовано в пищевой промышленности и около 15% — в фармакологии и косметике.

——
Adam J. Wargacki, Effendi Leonard, Maung Nyan Win, Drew D. Regitsky, Christine Nicole S. Santos, Peter B. Kim, Susan R. Cooper, Ryan M. Raisner, Asael Herman, Alicia B. Sivitz, Arun Lakshmanaswamy, Yuki Kashiyama, David Baker, Yasuo Yoshikuni. An Engineered Microbial Platform for Direct Biofuel Production from Brown Macroalgae. Science 20 January 2012: 335 (6066), 308-313.
www.рrаcticаlfishkееping.cо.uk=4706
2004.murman.ru/nature/algae/info/use/4.shtml