Само название «микроводоросли» говорит об их крошечных размерах. Эти организмы могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными, образовывать колонии или нитевидные структуры.

Выращивание инокулята (посевного материала) микроводорослей для засева в фотобиореакторы. Культивирование ведут в специальной минеральной среде при определённой температуре и освещённости. Фото из архива НИЛ ВИЭ.

Возникает закономерный вопрос, относятся ли микроводоросли к растениям? В современной классификации живых организмов выделяют пять самых крупных подразделений, или царств: животные, растения, грибы, бактерии и вирусы. Микроводоросли представляют собой разнородную (полифилетическую) группу и в зависимости от строения могут относиться либо к растениям, либо, если клетки не имеют выраженного ядра, — к бактериям, а именно — к цианобактериям, или цианеям, называвшимся ранее синезелёными водорослями. Артроспиру, более известную под коммерческим названием «спирулина», долгое время ошибочно классифицировали как водоросль из-за сходства внешнего вида и физиологических требований к культивированию. Но современные молекулярно-генетические и биохимические исследования, а также отсутствие у артроспиры оформленного ядра позволили систематикам уверенно отнести этот организм к цианобактериям.

Однако все микроводоросли, включая синезелёные, объединяет с растениями способность к фотосинтезу: они поглощают углекислый газ (CO₂) и солнечный свет, выделяя кислород и создавая биомассу. Возможно, именно фотосинтез — важнейшая функция микроводорослей: они продуцируют до 50% всего кислорода на Земле, поглощая при этом десятки миллиардов тонн углерода ежегодно, что в разы или даже на порядок больше, чем выбрасывает человек в процессе своей хозяйственной деятельности.

Микроводоросли относятся к автотрофным организмам, или продуцентам, способным синтезировать органическое вещество из неорганического материала. Однако они могут переходить на миксотрофный (от греч. mixis — «смешение» и trophé — «пища, питание») тип питания, при котором используют также простые органические соединения.

Некоторые микроводоросли обладают очень высоким содержанием липидов (жиров, или масел) в клетках — в среднем до 20—50% от сухого веса, а иногда и до 80%. Именно это свойство позволяет рассматривать микроводоросли как сырьё для производства экологически чистого биотоплива, что выводит их в разряд возобновляемых источников энергии. Однако производство биотоплива — далеко не единственная сфера их применения. Они содержат широкий спектр полезных веществ, что делает их сырьём для производства кормов и пищевых добавок. В частности, концентрация белка в микроводорослях достигает 50—70% по сухому весу. А в качестве лекарств и биологически активных добавок микроводоросли востребованы благодаря содержащимся в них аминокислотам, полиненасыщенным жирным кислотам, витаминам, пигментам, фитостеринам, полисахаридам в легко усвояемом для человека и животных виде. Кроме того, микроводоросли используются для очистки сточных вод, промышленных и сельскохозяйственных стоков, загрязнённой почвы — они эффективно поглощают избыток азота, фосфора, тяжёлые металлы. Применяются они и как биоудобрения в сельском хозяйстве, а также для производства натуральных пищевых красителей, антиоксидантов, косметических продуктов...

№9, 2026