Oleje mikrobiologiczne – przyszłość czy

Oleje
mikrobiologiczne
–
przyszłość czy ekonomiczne
fiasko?
Lipidy są związkami produkowanymi przez większość żywych organizmów
żyjących na Ziemi. Pełnią funkcję zapasową, ochraniają narządy
wewnętrzne, pomagają zachować odpowiednią temperaturę ciała u
organizmów wodnych oraz stanowią jeden z głównych składników błon
komórkowych.
Organizmy jednokomórkowe zdolne kumulować duże ilości (powyżej 20% suchej
masy) triacylogliceroli – estrów kwasów tłuszczowych, nazywane są
mikroorganizmami olejodajnymi i to one właśnie wykorzystywane są przez
biotechnologów do produkcji olejów mikrobiologicznych.
Człowiek nauczył się pozyskiwać najcenniejsze dla nas triacyloglicerole ze źródeł
roślinnych i zwierzęcych. W mniejszym lub większym stopniu wiele gatunków jest
dla nas bezcenną kopalnią tych, tak ważnych dla prawidłowego funkcjonowania
organizmu związków. Wśród nich niezwykle istotne dla nas są wielonienasycone
kwasy tłuszczowe, które odpowiadają między innymi za utrzymanie odpowiedniej
płynności błon komórkowych. Niektóre kwasy tłuszczowe pełnią również rolę
prekursorów cząsteczek sygnałowych. Są wśród nich np. kwas arachidonowy
(ARA) oraz kwas eikozapentaenowy (EPA), które działają w sposób
antagonistyczny podczas tworzenia cząsteczek sygnałowych. Ich wzajemny
stosunek ilościowy w organizmie odpowiada za utrzymanie homeostazy w
szlakach sygnałowych np. prostaglandyn. ARA, wraz z jeszcze jednym
wielonienasyconym kwasem tłuszczowym – DHA (kw. dokozaheksaenowym) pełni
znaczącą rolę w rozwoju tkanki nerwowej, mózgu oraz oczu. Dlatego też te dwa
związki dodawane są na całym świecie do odżywek dla niemowląt.
ARA produkowany jest na skalę przemysłową przy użyciu grzybów strzępkowych z
gatunku . Hodowle prowadzone w specjalistycznych fermentatorach przez trzy
jednostki (w Japonii, Chinach i USA). Aby możliwe było wytworzenie ARA przez te
organizmy konieczne jest prowadzenie ich hodowli w warunkach ograniczonej
dostępności azotu, przy stale dostępnym źródle węgla. Ponadto niska stabilność
wielonienasyconych kwasów tłuszczowych wymaga szczególnej ostrożności przy
odzyskiwaniu zgromadzonych w komórkach grzybów związków.
Mortierella alpina
Również wytworzenie DHA wymaga prowadzenia specjalistycznych hodowli przy
użyciu jednego z dwóch gatunków glonów: bruzdnicy Crypthecodinium cohnii lub
Schizochytrium, należącego do labiryntulorośli. Utrzymanie właściwych
warunków wymaga ogromnych nakładów finansowych, które sprawiają, że
wytwarzanie wielu olejów mikrobiologicznych jest zupełnie nieopłacalne. Dzieje
się tak głównie dlatego, że zawsze, kiedy pojawia się alternatywa pozyskania
danego kwasu tłuszczowego ze źródła roślinnego lub zwierzęcego, to jest ona
bardziej opłacalna. Nawet w sytuacji, gdy wydajność pozyskiwania jest znacznie
niższa niż z hodowli mikroorganizmów. Obecnie produkcja olejów
mikrobiologicznych opłaca się jedynie w sytuacji, w której brakuje alternatywnej
możliwości uzyskania danego lipidu. Z takim stanem rzeczy mamy do czynienia w
przypadku ARA i DHA. Niektóre oleje rybie zawierają wprawdzie DHA, jednak
współwystępuje on zawsze z EPA, który ma niekorzystny wpływ na wzrost
noworodków. Dlatego też, aby wyeliminować działania niepożądane przy
produkcji odżywek dla dzieci, konieczne jest pozyskiwanie czystego DHA z
mikroorganizmów.
Trwają badania nad wprowadzeniem na rynek oleju mikrobiologicznego
zawierającego EPA, który mógłby znaleźć zastosowanie w produkcji leków na
choroby autoimmunologiczne, nasercowych (ze względu na właściwości
kardioprotekcyjne) czy terapii nowotworowych. Biotechnolodzy mogą jednak
rozbić się o mur opłacalności finansowej takiej produkcji. Jeśli znajdzie się
jakakolwiek, roślinna lub zwierzęca, alternatywa pozyskania dużych ilości EPA, to
zapewne hodowle mikrobiologiczne zostaną przez nią wyparte.
Źródło: „Podstawy biotechnologii” Colin Ratlege, Bjorn Kristiansen; PWN
Data publikacji: 17.03.2011r.