В Антарктиде нашли микроорганизм для производства еды, косметики и лекарств

Остров Обмана, Антарктида: полиэкстремальная экосистема, где наблюдаются очень высокие или очень низкие температуры, изменения pH и интенсивное ультрафиолетовое излучение. Автор: Эндрю Шива/Wikimedia Commons

Биоактивное соединение, производимое микроорганизмом Bacillus licheniformis, обнаруженным на острове Обмана в Антарктиде, обладает свойствами, которые позволяют использовать его для производства продуктов питания, косметики, фармацевтических препаратов и биоразлагаемых материалов.

Это открытие стало результатом проекта, возглавляемого Чилийским Антарктическим институтом. Результаты исследования были опубликованы в Международном журнале биологических макромолекул.

Остров Обмана был выбран в качестве объекта исследования, поскольку представляет собой полиэкстремальную экосистему, то есть среду с очень высокими или очень низкими температурами, изменениями pH и интенсивным ультрафиолетовым излучением. Эти характеристики заставляют микроорганизмы в регионе развивать особые метаболические и физиологические способности.

Одной из таких адаптаций является производство экзополисахаридов — полимеров сахаров, которые выделяются бактериями, грибами, дрожжами и водорослями и играют решающую роль в защите от стрессов, вызванных полиэкстремальной экосистемой. Во враждебных средах это вещество защищает микробные клетки от обезвоживания, осмотического давления, токсичных веществ и атак фагов (вирусов, заражающих бактерии), а также облегчает межклеточную коммуникацию.

«По этой причине мы выделили штамм Bacillus licheniformis, обнаруженный в фумарольной воде [жидкости, присутствующей в отверстии земной коры, где выделяются водяной пар, газы и минералы из вулканической активности], которая, несмотря на нахождение в Антарктиде, достигает температур выше 100 °C, и проанализировали его геном», — объясняет Жоау Паулу Фаби, профессор кафедры пищевых продуктов и экспериментального питания FCF-USP.

Геномное секвенирование выявило гены, связанные с биосинтезом экзополисахаридов с хорошей устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и тепловой адаптацией. Кроме того, их функциональные свойства оказались превосходящими свойства коммерческой ксантановой камеди, которая производится бактерией Xanthomonas campestris и используется в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.

«Эти характеристики делают экзополисахарид, производимый Bacillus licheniformis, сильным кандидатом для биотехнологических применений, требующих стабильности и биоактивности», — отмечает Фаби.

«Он обеспечивает антиоксидантную защиту, более длительный срок хранения, стабильность эмульсий и улучшение текстуры, особенно в функциональных продуктах питания. Его термическая стабильность и устойчивость к экстремальным значениям pH также делают его перспективным для косметики, фармацевтики и биоразлагаемых материалов во многих других областях».

Больше информации: Aparna Banerjee et al, Structural characterization and biotechnological potential of an exopolysaccharide produced by Bacillus licheniformis F2LB isolated from Fumarole Bay of Deception Island, Antarctica, International Journal of Biological Macromolecules (2025). DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2025.146114

Источник: FAPESP

ИИ: Это исследование демонстрирует, как экстремальные условия Антарктиды могут стать источником ценных биотехнологических решений. Устойчивость обнаруженного экзополисахарида к экстремальным температурам и УФ-излучению открывает перспективы для создания более стабильных и эффективных продуктов в различных отраслях промышленности.