Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology
A comparative assessment in four species of green microalgae (Ankistrodesmus braunii (Nägeli) Lemmerm, Chlamidomonas reinhardii Dang, Chlorella vulgaris Beijer, and Halochlorella rubescens P.J.L.Dang) for protein, amino acids, chlorophylls a and b, carotenoids, sulfolipids, and acylcarnitines conten...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
M.G. Kholodny Institute of Botany, NAS of Ukraine
2026
|
| Online Zugang: | https://algologia.co.ua/journal/article/view/36.2.67 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Algologia |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Algologia| _version_ | 1867569650933432320 |
|---|---|
| author | Olkhovych, О.Р. Panyuta, О.О. Belava, V.N. |
| author_facet | Olkhovych, О.Р. Panyuta, О.О. Belava, V.N. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О.Р. Olkhovych",
"institution": "Institute of Biology and Medicine, Taras Shevchenko Kyiv National University, 64\/13 Volodymyrska Str., Kyiv 01601, Ukraine"
},
{
"author": "О.О. Panyuta",
"institution": "Institute of Biology and Medicine, Taras Shevchenko Kyiv National University, 64\/13 Volodymyrska Str., Kyiv 01601, Ukraine"
},
{
"author": "V.N. Belava",
"institution": "Institute of Biology and Medicine, Taras Shevchenko Kyiv National University, 64\/13 Volodymyrska Str., Kyiv 01601, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Olkhovych, О.Р. |
| baseUrl_str | https://algologia.co.ua/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-09T19:04:39Z |
| description | A comparative assessment in four species of green microalgae (Ankistrodesmus braunii (Nägeli) Lemmerm, Chlamidomonas reinhardii Dang, Chlorella vulgaris Beijer, and Halochlorella rubescens P.J.L.Dang) for protein, amino acids, chlorophylls a and b, carotenoids, sulfolipids, and acylcarnitines content was carried out. The content of potentially valuable for biotechnology substances was: Proteins ― 19.17–28.33 mg/g dry weight (DW); Amino acids ― 174.4–374.32 mkM/g DW; Essential amino acids ― 34.88–77.52 mkM/g DW; Acylcarnitines ― 0.91–1.62 mkM/g DW; Sulfolipid ― 0.8–3.83 mg/g DW; Chlorophylls a and b ― 5.86–24.57 mg/g DW; Carotenoids ― 1.18–2.4 mg/g DW. The amino acid content was: A. braunii ― 374.32 mkM/g DW, S. rubescens and C. vulgaris ― 289.22 and 274.97 mkM/g DW, respectively, C. reinhardii ― 174.4 mkM/g DW. The content of five essential amino acids (valine, leucine, methionine, tryptophan, phenylalanine) was highest in S. rubescens (77.52 mkM/g DW), 1.5 times lower in A. braunii, 1.9 times lower in C. vulgaris, and 2.2 times lower in C. reinhardii. The total content of 15 acylcarnitines was approximately 1.5 times higher in A. braunii and C. vulgaris than in C. reinhardii and S. rubescens. The sulfolipid content was highest in A. braunii (3.83 mg/g DW), almost two times lower in C. vulgaris, and 4.5 times lower in C. reinhardii and S. rubescens. The total content of chlorophylls a and b was highest in C. reinhardii (24.57 mg/g DW), and the carotenoid content was highest in A. braunii (2.4 mg/g DW). |
| doi_str_mv | 10.15407/alg36.02.067 |
| first_indexed | 2026-06-09T01:00:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
Фізіологія, біохімія,
біофізика
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 67
ОЛЬХОВИЧ О.П., ПАНЮТА О.О., БЕЛАВА В.Н.
ННЦ Інститут біології та медицини,
Київський національний університет ім. Тараса Шевченка,
вул. Володимирська 64/13, Київ 01601, Україна
Адреса для листування: oolga2005@ukr.net
КУЛЬТУРИ ЗЕЛЕНИХ ВОДОРОСТЕЙ (CHLOROPHYTA)
ПОТЕНЦІЙНО ЦІННІ ДЛЯ БІОТЕХНОЛОГІЇ
Реферат. Здійснено порівняльну оцінку чотирьох видів зелених мікроводоростей
(Ankistrodesmus braunii (Nägeli) Lemmerm, Chlamidomonas reinhardii Dang, Сhlorella
vulgaris Beijer. та Halochlorella rubescens P.J.L.Dang) за вмістом білка, амінокислот,
хлорофілів a та b, каротиноїдів, сульфоліпіду та ацилкарнітинів. Вміст потенційно
цінних для біотехнології речовин становив: білків (19,17–28,33 мг/г сухої речовини),
амінокислот (174,4–374,32 мкМ/г), незамінних амінокислот (34,88–77,52 мкМ/г),
ацилкарнітинів (0,91–1,62 мкМ/г), сульфоліпіду (0,8–3,83 мг/г), хлорофілів a та b (5,86–
24,57 мг/г) та каротиноїдів (1,18–2,4 мг/г). Вміст амінокислот: у A. brauniі 374,32 мкМ/г
сухої речовини, у H. rubescens та С. vulgaris, відповідно, 289,22 та 274,97 мкМ/г, у
C. reinhardii 174,4 мкМ/г. Вміст п’яти незамінних амінокислот (валіну, лейцину,
метіоніну, триптофану та фенілаланіну) був найбільшим у H. rubescens (77,52 мкМ/г сухої
речовини), в 1,5 раза меншим у A. brauniі, в 1,9 раза меншим у С. vulgaris та в 2,2 раза
меншим у C. reinhardii. Загальний вміст 15 ацилкарнітинів був приблизно в 1,5 раза
більшим у A. brauniі та С. vulgaris, ніж у C. reinhardii та Н. rubescens. Вміст
сульфоліпіду був найбільшим у A. brauniі (3,83 мг/г сухої речовини), майже вдівчі
меншим у С. vulgaris та в 4,5 раза меншим у C. reinhardii та H. rubescens. Загальний вміст
хлорофілів a та b був найбільшим у C. reinhardі (24,57 мг/г сухої речовини), а
каротиноїдів — у A. brauniі (2,4 мг/г).
Ключові слова: Chlorophyta, біотехнологія водоростей, амінокислоти, білок, хлорофіл,
каротиноїди, сульфоліпід, ацилкарнітини, харчова біомаса
Надійшла до редакції 04.12.2025. Після доопрацювання 16.03.2026. Опублікована 20.06.2026
Ц и т у в а н н я . Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н. 2026. Культури зелених водоростей
(Chlorophyta) потенційно цінні для біотехнології. Альгологія. 36(2): 67–87.
https://doi.org/10.15407/alg36.02.067
This is open access article under the CC BY license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )
© Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, 2026
© Видавець ВД «Академперіодика» НАН України, 2026
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
68 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
Вступ
Значний попит на натуральні функціональні продукти харчування
потенційно збільшив цінність мікроводоростей як альтернативної
сировини для отримання повноцінного білка та дієтичних добавок
(Priyadarshani, Rath, 2012; Jerney, Spilling 2018; Ru et al., 2020). Високий
вміст білка, ліпідів, жирних кислот, пігментів, вітамінів і мінералів робить
їх ідеальними інгредієнтами для функціональних харчових продуктів та
повноцінною альтернативою традиційним білкам тваринного походження
(Sakevich, 1998; Tsarenko, 2011; Nova et al. ; 2020; Ru et al., 2020).
Серед найбільш біотехнологічно значущих мікроводоростей є
представники відділу Chlorophyta: Chlorella vulgaris, Haematococcus
pluvialis та Dunaliella salina, які широко впроваджуються в комерційну
сферу та використовуються як харчові добавки (Priyadarshani, Rath, 2012).
Зелені мікроводорості за відповідних умов культивування можуть
містити високий відсоток білка (до 70% сухої речовини) (Metsoviti et al.,
2020). Комплексний аналіз та дослідження харчової цінності білка цих
водоростей довели, що він є високоякісним і за складом подібним до
звичайних рослинних білків (Becker, 2007; Bermejo et al., 2021). Білок
водоростей має збалансований амінокислотний склад, який часто
відповідає або близький до рекомендацій Продовольчої та сільського-
сподарської організації Об’єднаних Націй та Всесвітньої організації охорони
здоров'я. Зелені водорості також є гарним джерелом ліпідів та
поліненасичених жирних кислот, включаючи цінні омега-3 жирні кислоти
(ейкозапентаєнову та докозагексаєнову) (Torres-Tiji et al., 2020), які є
важливими для здорового харчування людини. Ще найбільш
затребуваними та цінними метаболітами, що виробляють водорості, є
фотосинтетичні пігменти, такі як хлорофіли та каротиноїди (наприклад,
β-каротин, лютеїн і лікопін). Вони виступають потужними анти-
оксидантами (Fernández-Sevilla et al., 2010). Зелені мікроводорості також є
багатим джерелом вітамінів та мінералів (Fox, Zimba, 2018).
Важливим аспектом для використання водоростей в якості продуктів
харчування є їхня потенційна безпека для споживачів (Grobbelaar, 2003).
Стосовно зелених мікроводоростей, відсутні дані щодо наявності в їхній
біомасі альготоксинів, які можуть спричиняти отруєння, отже вони є
цілком придатними для харчування людини. Існуючий досвід безпечного
використання зелених мікроводоростей у харчових продуктах надає їм
перевагу відносно інших груп водоростей.
Дослідження цих водоростей зосереджені на оптимізації умов
культивування для отримання максимального вмісту білка, ліпідів,
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 69
пігментів та інших компонентів (Breuer et al., 2013; Mingyang et al., 2017).
Зважаючи на велике різноманіття Chlorophyta, які мають різну
спроможність до синтезу цінних метаболітів, дослідження щодо отримання
високопродуктивних видів продуцентів різних цінних метаболітів є
важливими.
Метою роботи був пошук серед видів зелених мікроводоростей
ефективних продуцентів потенційно цінних для біотехнології речовин.
Для цього необхідно було визначити вміст білка, амінокислот,
ацилкарнітинів, сульфоліпіду та пігментів (хлорофілу a і b, каротиноїдів) у
чотирьох видів Chlorophyta, вирощених у закритих фотобіореакторах, та
провести порівняльний аналіз за цими показниками для з’ясування
придатності та перспективності їхнього використання в промисловій
біотехнології.
Матеріали та методи
Об’єктом досліджень слугували прісноводні водорості Ankistrodesmus
braunii (Nägeli) Lemmerm (SAG 202-7d) та Сhlorella vulgaris Beijer (SAG
211-11s), морська помірно галофільна водорість Halochlorella rubescens
P.J.L.Dang (SAG 5.95) та Chlamydomonas reinhardtii CC-124 дикого штаму
[137c], отриманого Смітом та ізольованого в 1945 г. Амхерстом. Цей штам
вважають еквівалентним штаму 11/32d із Центральної колекції культур
водоростей та найпростіших. Всі водорості отримані з колекції відділу
біотехнології Інституту переробки зерна (м. Нутеталь, Німеччина).
Культивування водоростей здійснювали в закритих лабораторних
фотобіореакторах об’ємом 100 дм3. Поживним середовищем для культи-
вування усіх видів водоростей було середовище Тамія (Algae…, 1989).
Мікроводорості вирощували за температури 20–24 °C, рН 7, освітлення
~ 100 μmol квантів м2/с в режимі 15 год світла та 9 год темряви. Біомасу
для дослідження відбирали на 21-й день після початку культивування (на
экспоненційній фазі росту), далі її наносили тонким шаром на поліетилен
та висушували теплим повітрям упродовж 3–4 год за температури не вище
60 °C (не допускаючи потрапляння прямих сонячних променів) до
повітряно-сухого стану.
Вміст білка визначали колориметричним біуретовим методом (Gornall
et al., 1949). Весь матеріал, що залишився на фільтрі із наважки повітряно-
сухої біомаси водоростей (0,1 г) після процедури відмивання ацетоном,
переносили в пробірку та додавали 4 см3 2,5%-ної трихлороцтової кислоти.
Після центрифугування впродовж 5 хв при 5000 об супернатант видаляли,
всю процедуру повторювали. Потім аналогічний процес проводили з
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
70 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
використанням 5 см3 дистильованої води, додавали 5 см3 0,05 н NaOH у
пробірку, де містився сухий матеріал, і центрифугували. Після закінчення
центрифугування відбирали 3 см3 розчину з верхньої фракції та змішували
з 0,5 см3 біуретового реактиву (20 г NaOH розчиняли в 0,5 дм3 води,
додавали 22 г KNaC4H4O6 · 4H2O, 7,5 г CuSO4 та 12,5 г KI). Оптичну
щільність вимірювали при довжині хвилі 550 нм на спектрофотометрі
Shimadzu UV-1800.
Вміст амінокислот та ацилкарнітинів визначали методом тандемної
мас-спектрометрії (Mikhaylova et al., 2004) за допомогою мас-спектрометра
AB Sciex 2000 з автосамплером Ultimate 3000 (Dionex). Для аналізу
використовували диск діаметром 3 мм. До кожної проби (20 мм3 екстракту)
додавали внутрішній стандарт (суміш мічених дейтерієм амінокислот або
ацилкарнітинів з відомими концентраціями) в кількості 200 мм3 на зразок.
Після інкубації з внутрішнім стандартом зразки висушували та проводили
дериватизацію за допомогою 3 н розчину бутанол/HCl. Після висушування
зразки розчиняли в реконституційному буфері та завантажували в
автосамлер Ultimate 3000.
Для розрахунку кількості амінокислот (ацилкарнітинів) у дослідному
зразку попередньо на колонку автоматичного аналізатора наносили
стандартну суміш з відомою концентрацією кожної амінокислоти
(ацилкарнітину). На хроматограмі розраховували площу піку амінокислоти
(ацилкарнітину). Кількість мікромолей для кожної амінокислоти
(ацилкарнітину) (Х1) вираховували за формулою: Х1 = S1/S0, де S1 — площа
піку амінокислоти (ацилкарнітину) в досліджуваному зразку; S0 — площа
піку цієї амінокислоти (ацилкарнітину) у розчині стандартної суміші
амінокислот (ацилкарнітинів), що відповідає 1 мкмоль кожної
амінокислоти (ацилкарнітину).
Кількість амінокислот (ацилкарнітинів) в міліграмах отримували
множенням кількості мікромолей певної амінокислоти (ацилкарнітину) на
відповідну молекулярну масу. Якісний склад суміші амінокислот
(ацилкарнітинів) визначали порівнянням хроматограми дослідного зразка
зі стандартною сумішшю амінокислот (ацилкарнітинів) (Ovchynnikov,
1974).
Для визначення сульфоліпіду до ацетонового фільтрату додавали 1 мл
розчину гексан/бензолу (4 : 1), 2 мл води та центрифугували при 5000 g
протягом 5 хв за кімнатної температури. Після центрифугування до 1 мл
розчину, відібраного з нижньої фракції, додавали 1 мл 0,01% азуру (в
розчині ацетону) та 2 мл бензолу й знову центрифугували при 5000 g
протягом 5 хв за кімнатної температури. Після центрифугування розчин з
верхньої фракції відбирали в кювету та вимірювали оптичну щільність при
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 71
610 нм. Розрахунок сульфоліпіду проводили за допомогою стандартної
кривої за додецилсульфатом натрію за методом Кіна (Kean, 1968).
Для визначення вмісту хлорофілів та каротиноїдів наважку повітряно-
сухої біомаси водоростей (0,1 г) гомогенізували з 0,5 г скляного порошку
та 0,5 г безводного Na2SO4. Гомогенат переносили в скляну колонку з
фільтром, додавали 3 см3 80%-го ацетону й фільтрували. Екстракт
пігментів аналізували на спектрофотометрі Shimadzu UV-1800 за довжини
хвиль 440, 649 та 665 нм. Кількісний вміст пігментів розраховували за
відповідними формулами:
Са = 11,63Da – 2,39Db
Св = 20,11Db – 5,18Dа
Ca+в = 6,45Da + 17,72Db
Скар = 4,695Dкар – 0,268Са+b
Перерахунок вмісту кожної досліджуваної речовини (білка,
амінокислоти, ацилкарнітину, сульфоліпіду, пігменту) на 1 г сухої
речовини здійснювали за формулою:
А = CV/P · 1000,
де А — вміст речовини, мг/г або мкМ/г сухої речовини, С — концентрація
речовини, мг/дм3 або мкМ/дм3, V — об’єм витяжки речовини, см3, Р —
наважка рослинного матеріалу, мг.
Визначення ізолейцину, лізину та треоніну не проводили, оскільки ці
амінокислоти за наведеною методикою не ідентифікувалися.
Біологічна повторність дослідів 3-разова, аналітична — 9-разова. У
роботі представлені середні дані, відмінності між варіантами дослідів
вважали вірогідними при рівні значимості p ≤ 0,05 за критерієм Стьюдента
(програмний пакет Microsoft Excel).
Результати та обговорення
Біохімічний аналіз повітряно-сухої біомаси досліджуваних видів зелених
мікроводоростей виявив певні відмінності у вмісті основних компонентів.
Оскільки промислово-цінною речовиною в мікроводоростях є білок,
що містить повний набір усіх амінокислот, наша увага насамперед була
зосереджена на вивченні вмісту білка та його амінокислотного складу.
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
72 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
За літературними даними, такі види, як Spirulina platensis та Chlorella
vulgaris, є найбільш біотехнологічно значущими мікроводоростями для
отримання харчового білка. Вони містять від 50% до 70% білка загальної
сухої біомаси та всі незамінні амінокислоти, частка яких дорівнює 30–50%
загальної кількості амінокислот (Beheshtipour et al., 2013). За кількісними
показниками у біомасі цих водоростей із замінних амінокислот
переважають глутамат і аспартат (8–12%), а з незамінних — лізин і лейцин
(Mosibo et al., 2024). У зелених видів мікроводоростей вміст білка може
сильно варіювати в діапазоні 6–58% (Acquah et al., 2020), а профіль і вміст
незамінних амінокислот відрізнятися. Наприклад, у Scenedesmus obliquus
вміст білка дорівнює 50–56% загальної біомаси, а із незамінних
амінокислот за вмістом переважають фенілаланін та лейцин, які становлять
30–40% загальної кількості незамінних амінокислот. Причому вміст
лейцину перевищує рівень, виявлений у C. vulgaris, і в меншій кількості
містяться аланін, пролін та аргінін (Mosibo et al., 2024).
За результатами наших досліджень, загальний вміст білка був
найбільшим і однаковим у A. braunii та C. reinhardii (28,3 мг/г сухої
речовини), меншим у H. rubescens (23,17 мг/г) та найменшим у С. vulgaris
(19,17 мг/г) (рис. 1).
Рис. 1. Вміст білка в клітинах водоростей
При порівнянні отриманих значень досліджуваних видів з
показниками Spirulina platensis видно, що зелені мікроводорості
поступаються в декілька разів. У наших дослідженнях вирощування
водоростей здійснювали за фоторофних умов, тому дані результати є
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 73
цілком репрезентативними. Загальний вміст білка у зелених мікро-
водоростей може бути підвищений за гетеротрофного чи міксотрофного
типу культивування (Perez-Garcia et al., 2010), тому є потенціал для його
збільшення при промисловому вирощуванні. Водорості, які швидше
нарощують біомасу навіть із меншим вмістом білка, мають перевагу перед
видами, які ростуть повільніше, або вимагають додаткових джерел
живлення, освітлення тощо. Зелені мікроводорості мають переваги у цьому
аспекті, оскільки більшість із них є високопродуктивними і не дуже
вибагливими до умов середовища (Tsarenko, 2011).
Нами було проведено ідентифікацію 17 амінокислот і визначено їхній
кількісний вміст у чотирьох видів зелених мікроводоростей (рис. 2). Всі 17
визначених амінокислот містилися в кожному з досліджених видів
водоростей.
Рис. 2. Вміст амінокислот у клітинах водоростей (5-Охо-Рro ― 5-оксопролін, Ala ― аланін,
Arg ― аргінін, Asp ― аспарагінова кислота, Cit ― цитрулін, Glu ― глутамінова кислота,
Gly ― гліцин, His ― гістидин, Leu ― лейцин, Met ― метіонін, Orn ― орнітин, Phe ―
фенілаланін, Pro ― пролін, Ser ― серин, Trp ―триптофан, Tyr ― тирозин, Val ― валін)
Загальний вміст визначених амінокислот виявився найбільшим у
A. brauniі (374,32 мкМ/г сухої речовини), значно меншим у H. rubescens та
С. vulgaris (відповідно, 289,22 та 274,97 мкМ/г) та найменшим у
C. reinhardii (174,4 мкМ/г).
Оскільки різні амінокислоти мають неоднакове значення при
визначенні біологічної повноцінності білка, основна увага була приділена
незамінним амінокислотам. Серед 17 ідентифікованих амінокислот п'ять
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
74 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
належали до незамінних. Це валін, лейцин, метіонін, триптофан та
фенілаланін.
Сумарний вміст п’яти визначених незамінних амінокислот був
найбільшим у H. rubescens (77,52 мкМ/г сухої речовини), значно меншим у
A. brauniі (49,92 мкМ/г), ще меншим у С. vulgaris (41,53 мкМ/г) та
найменшим у C. reinhardii (34,88 мкМ/г). Отже, у H. rubescens вміст
незамінних амінокислот був у 2 рази вищим порівняно з C. reinhardii, у 1,9
раза порівняно з С. vulgaris та у 1,6 раза порівняно з A. brauniі, що свідчить
про те, що біологічна повноцінність білка в біомасі H. rubescens
є найкращою за вмістом незамінних амінокислот. До того ж, біомаса
H. rubescens, порівняно з іншими трьома видами, мала найбільший вміст
трьох амінокислот — двох незамінних, а саме валіну (44,80 мкМ/г сухої
речовини), метіоніну (19,15 мкМ/г) та аспарагінової кислоти (43,92 мкМ/г).
Із незамінних амінокислот найбільший вміст валіну виявлений у
H. rubescens (44,8 мкМ/г сухої речовини), вдвічі менший у С. vulgaris
(21,22 мкМ/г) і C. reinhardii (20,35 мкМ/г) та в 4 рази менший у A. brauniі
(11,51 мкМ/г). Максимальний вміст лейцину спостерігався у A. brauniі
(7,37 мкМ/г сухої речовини), трохи менший у H. rubescens (6,73 мкМ/г),
ще менший у C. reinhardii (4,89 мкМ/г) і найменший у С. vulgaris (3,95
мкМ/г). Вміст метіоніну був високим у H. rubescens (19,15 мкМ/г сухої
речовини) і A. brauniі (17,76 мкМ/г), приблизно втричі меншим у
С. vulgaris (5,87 мкМ/г) та в 7 разів меншим у C. reinhardii (2,81 мкМ/г).
Вміст триптофану виявився низьким у всіх досліджуваних видів: у
A. brauniі (2,21 мкМ/г), С. vulgaris (0,95 мкМ/г), H. rubescens (0,46 мкМ/г)
та C. reinhardii (0,44 мкМ/г). Вміст фенілаланіну був подібним у A. brauniі
та С. vulgaris (відповідно, 11,07 та 9,54 мкМ/г сухої речовини) і подібним,
але суттєво меншим, у H. rubescens та C. reinhardii (відповідно 6,38 та
6,19 мкМ/г).
Нами також було проаналізовано та визначено, які саме амінокислоти
домінували в кожній досліджуваній мікроводорості, що важливо при
відборі певних видів водоростей для промислового отримання біомаси з
підвищеним вмістом конкретної амінокислоти. Для полегшення
сприйняття результатів вміст амінокислот представлений у процентному
співвідношенні до загального вмісту амінокислот конкретного виду
водорості.
У біомасі A. brauniі високий вміст (більше 10 мкМ/г сухої речовини)
мали такі амінокислоти: 29% загального вмісту визначених амінокислот
складала глутамінова кислота, 24% — аланін, 8% — гліцин, по 6% —
аргінін та аспарагінова кислота, по 5% — орнітин та метіонін. Сім
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 75
зазначених амінокислот складали 83% загальної біомаси, інші 10
амінокислот — 17%.
У біомасі C. reinhardii виявлено високий вміст (більше 10 мкМ/г сухої
речовини) таких амінокислот: 21% — глутамінова кислота; 15% —
аспарагінова кислота; 12% — валін; по 8% — гліцин та орнітин; 6% —
пролін. Таким чином, 6 із 17 визначених амінокислот складали 70% загаль-
ної біомаси, а решта 11 амінокислот — 30%, в середньому приблизно по 3%.
У біомасі С. vulgaris високий вміст (більше 10 мкМ/г сухої речовини)
мали 7 амінокислот: 22% — аланін; 21% — глутамінова кислота; 13% —
аспарагінова кислота; 12% — пролін; 8% — валін; по 5% — гліцин та
орнітин. Сім амінокислот, які умовно можна вважати основними, складали
86% загальної біомаси, а решта 10 амінокислот — 14%.
Біомасу Halochlorella rubescens в основному складали 8 амінокислот:
16% — глутамінова кислота; по 15% валін й аспарагінова кислота; 11% —
аланін; 8% — пролін; 7% — метіонін; по 4% — аргінін та орнітин. Дев'ять
амінокислот, вміст яких був підвищеним, складали 89% загальної біомаси,
а решта 8 амінокислот — 11%.
Порівняльна оцінка вмісту 17 визначенних амінокислот у біомасі
чотирьох видів зелених мікроводоростей показала, що вміст 11 з 17
амінокислот був найвищим у A. brauniі. Саме цей вид найбільше серед
інших досліджених видів містив глутамінової кислоти, аланіну, гліцину,
аргініну, орнітину, фенілаланіну, серину, лейцину, цитруліну, гістидину та
триптофану. Такий унікальний високий вміст одразу 11 амінокислот
робить цю водорість особливо цінною і перспективною для отримання
біомаси з харчовою метою. Крім того, вона містить метіонін і триптофан,
які в більшості видів водоростей спостерігаються в слідових кількостях
(Zolotareva et al., 2008). Підвищений вміст трьох незамінних амінокислот
(метіоніну, фенілаланіну та валіну) і незначний вміст двох інших
незамінних амінокислот (лейцину та триптофану) у біомасі A. brauniі
вирізняють її серед досліджуваних водоростей, тому вона заслуговує на
особливу увагу.
Такі амінокислоти, як 5-оксопролін, цитрулін, гістидин та триптофан, у
всіх досліджуваних водоростей містилися в низьких кількостях (від 0,67 до
5,93 мкМ/г сухої речовини), що свідчить про недоцільність їхнього
отримання з біомаси водоростей промисловим шляхом.
Аналіз вмісту білка та складу амінокислот у чотирьох досліджуваних
видів зелених мікроводоростей показав, що загальний вміст білка був
найбільшим у двох видів досліджених водоростей — A. braunii та
C. reinhardi, вміст 11 з 17 амінокислот був найвищим у A. brauniі, а
сумарний вміст п’яти визначених незамінних амінокислот — у H. rubescens.
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
76 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
Наступними речовинами, визначення яких проводилося в досліджених
мікроводоростях, були ацилкарнітини. Рослинні ацилкарнітини є складними
органічними речовинами, до складу яких входить карнітин і відповідна
жирна кислота. Жирні кислоти, що входять до складу ацилкарнітину,
можуть бути насиченими і ненасиченими. Насичені жирні кислоти мають
один вуглецевий ланцюг, який не містить подвійних зв’язків, і виконують
енергетичне значення (наприклад, пальмітинова, стеаринова), а ненасичені
жирні кислоти мають один або кілька подвійних зв’язків, їх називають
мононенасиченими (МНЖК). Це, наприклад, олеїнова С18:1 – омега-9
кислота, або поліненасиченими (ПНЖК), наприклад лінолева С18:2n6, α-
ліноленова С18:3n3, ейкозапентаєнова C20:5n3 – омега-3, докозагексаєнова
C22:5n3 – омега-3, арахідонова С20:4n6 – омега-6 кислоти.
Для харчування людини особливе значення мають незамінні жирні
кислоти, які не синтезуються самостійно, а мають надходити з їжею,
наприклад омега-3 та омега-6 кислоти (Buckley et al., 2017). Відомо, що
тільки дві жирні кислоти є абсолютно незамінними для людини:
ліноленова кислота (С18:3n3) – омега-3 ненасичена жирна кислота та
лінолева (С18:2n6) омега-6 ненасичена жирна кислота (Whitney, Rolfes,
2018). Обидві кислоти мають у ланцюзі 18 атомів вуглецю. Деякі інші
жирні кислоти іноді класифікують як «умовно незамінні», що означає, що
вони можуть стати незамінними за певних умов розвитку або під час
хвороби, наприклад докозагексаєнова кислота С22:6n3 та гамма-ліноленова
кислота С18:3n6.
Незамінні жирні кислоти містяться насамперед у тваринній їжі,
наприклад в морській рибі та риб’ячому жирі, їхній вміст у рослинній
сировині значно нижчий. Оскільки рибницькі господарства не можуть
задовольнити попит на ПНЖК, ведеться пошук альтернативних джерел
ПНЖК для розширення продуктів харчування людини, серед яких можуть
бути також мікроводорості (Siahbalaei et al., 2021). Крім того, якщо людина
не споживає тваринну їжу, наприклад вегани, вона має отримувати ці
життєво необхідні речовини із рослинних продуктів. У такому випадку
біомаса водоростей в концентрованому вигляді може вирішити проблему
дефіциту цих жирних кислот.
Ацилкарнітини, що задіяні в ліпідному обміні і пов'язані з
конкретними пулами активованих жирних кислот, які завдяки ним
транспортуються по клітині, опосередковано характеризують потенційну
наявність відповідних жирних кислот. Літературні джерела свідчать про те,
що в біомасі зелених мікроводоростей, наприклад у Ankistrodesmus sp.,
вміст ліпідів може досягати 45% їхньої біомаси, а вміст жирних кислот
дорівнювати: альфа-ліноленової (14,34%), стеаринової (15,67%), пальмі-
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 77
тинової (16,39%), лінолевої (21,62%) та олеїнової (25,66%) (Mohandass,
2019). Вміст ацилкарнітинів у рослинних продуктах (авокадо, морква,
цвітна капуста, цельнозерновий хліб) дорівнює 0,1–1,0 мг на 100 г маси
продукту, що у 100–1000 разів нижче, ніж у червоному м'ясі (80–160 мг на
100 г) (Bourdin et al., 2007). У деяких видів грибів, наприклад у гливі,
містяться більші кількості ацилкарнітинів — до 5 мг на 100 г продукту і
завдяки сучасним біотехнологічним методам його вміст ще можна
підвищити до 20–30 мг на 100 г, наприклад додаванням до субстрату
гречаного борошна (Jacques et al., 2018). Гриби на сьогодні посідають
проміжне місце за вмістом L-карнітину та ацилкарнітинів між
високовмісним м'ясом і низьковмісними рослинними продуктами, тому їх
часто розглядають як важливе джерело цих речовин для вегетаріанців (Lee
et al., 2018).
Важливо було з’ясувати вміст та склад ацилкарнітинів у зелених
мікроводоростей як можливого нового джерела рослинних ацилкарнітинів,
оскільки даних з цього питання дуже мало. У біомасі кожного
досліджуваного виду нами було ідентифіковано 15 ацилкарнітинів (рис. 3).
Рис. 3. Вміст ацилкарнітинів (C0 ― вільний карнітин, C2-ацетилкарнітин, C3-пропіо-
нілкарнітин, C4-бутирилкарнітин, C5-ізовалерилкарнітин, C6-гексаноїлкарнітин, C8-октано-
їлкарнітин, C10-деканоїлкарнітин, С12-лаурилкарнітин, С14-міристилкарнітин, C16-паль-
мітоїлкарнітин, C18-стеарилкарнітин, C18:1-олеїлкарнітин, C18:2-ленолеїлкарнітин, С18:3-
α-ліноленілкарнітин) в клітинах водоростей
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
78 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
Загальний вміст 15 визначених ацилкарнітинів був найбільшим у
A. brauniі (1,62 мкМ/г сухої речовини), трохи меншим у С. vulgaris
(1,41 мкМ/г), суттєво меншим (більше ніж у 1,5 раза) у C. reinhardii (0,98
мкМ/г) та H. rubescens (0,91 мкМ/г сухої речовини). Враховуючи отримані
результати щодо вмісту ацилкарнітинів, які є переносниками активних
форм жирних кислот, можна припустити, що вміст самих жирних кислот
розподілиться відповідно вмісту ацилкарнітинів-переносників.
У зелених мікроводоростей нами було виявлено С3-пропіонілкарнітин,
С5-ізовалерилкарнітин, C16-пальмітоїлкарнітин, C18-стеарилкарнітин,
C18:1-олеїлкарнітин, C18:2-ленолеїлкарнітин, С 18:3-α-ліноленілкарнітин
які транспортують, відповідно, пропіонову, ізовалеріанову, пальмітинову,
стеаринову, олеїнову, ленолеву та α-ліноленову кислоти.
У A. brauniі найбільшою кількістю характеризувалися такі ацил-
карнітини: С0 ― вільний карнитин (0,51 мкМ/г сухої речовини),
C2-ацетилкарнітин (0,4 мкМ/г), C6-гексаноїлкарнітин (0,18 мкМ/г); у
C. reinhardii: С0 ― вільний карнитин (0,24 мкМ/г сухої речовини),
C4-бутирилкарнітин (0,17 мкМ/г), C6-гексаноїлкарнітин (0,14 мкМ/г); у
С. vulgaris: C4-бутирилкарнітин (0,32 мкМ/г), C6-гексаноїлкарнітин
(0,24 мкМ/г), С0 ― вільний карнитин (0,20 мкМ/г), C2-ацетилкарнітин
(0,15 мкМ/г); у H. rubescens: С0 ― вільний карнитин (0,24 мкМ/г),
C4-бутирилкарнітин (0,13 мкМ/г), C2-ацетилкарнітин (0,11 мкМ/г),
C6-гексаноїлкарнітин (0,1 мкМ/г).
У всіх досліджуваних водоростей найбільший вміст був у чотирьох
ацилкарнітинів (С0, С2, С4, С6), а всі інші (11 ацилкарнітинів) містилися в
кількості менше 0,1 мкМ/г сухої речовини. У A. brauniі не виявлено C10-
деканоїлу та C18:2-ленолеїлкарнітину, у С. vulgaris — C18:2-
ленолеїлкарнітину, а у H. rubescens — C18-стеарилкарнітину.
Оскільки сьогодні велика увага приділяється незамінним жирним
кислотам — ленолевій та α-ліноленовій, цікаво було порівняти вміст
C18:2-лінолеїлкарнітину та С18:3-α-ліноленілкарнітину в біомасі
досліджуваних водоростей. Вміст C18:2-ленолеїлкарнітину був низьким
(0,02 мкМ/г сухої речовини) у двох досліджених мікроводоростей, а саме у
C. reinhardii та H. rubescens, а у інших двох — A. brauniі та С. vulgaris,
відсутній.
Вміст С18:3-α-ліноленілкарнітину був найбільшим (0,2 мкМ/г сухої
речовини) у С. vulgaris та найменшим (0,03 мкМ/г) у S. rubescens.
Порівняно з грибами та тваринами, вміст жирних кислот — ленолевої та
α-ліноленової, у досліджених зелених мікроводоростей був низьким, але
у разі споживання концентрованої біомаси водоростей при харчуванні
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 79
людей, які не вживають м’яса та грибів, це може мати вирішальне
значення.
Цінною промисловою речовиною, яка входить до складу водоростей, є
також сульфоліпіди. Вони захищають від оксидативного стресу, мають
противірусну дію та сприяють зміцненню імунної системи (Conde et al.,
2021). Сьогодні у світі ведеться пошук сировини з підвищеним вмістом
сульфоліпіду з самих різноманітних джерел — ціанобактерій, рослин та
водоростей. В останні роки особлива увага зосереджена на дослідженні
вмісту сульфохиновозилдиацилглицеролу (СХДГ), який використовують
для покращення споживчої цінності харчових продуктів (Shimojima,
2011).
Рослинні сульфоліпіди є важливими компонентами фотосинтетичних
мембран (тилакоїдів) хлоропластів рослин, водоростей та деяких бактерій.
Значенння СХДГ для рослин полягає в забеспеченні фотосинтетичних
функцій, насамперед функціонування фотосистеми ІІ та підтримання
стабільності мембран тилакоїдів за дії різних факторів середовища (Sato et
al., 2003). Оскільки зелені водорості є фотосинтетичними організмами з
гарно розвиненими тилакоїдами, цікаво було визначити вміст СХДГ у
біомасі та провести порівняльну оцінку між різними представниками цієї
групи. Вміст СХДГ є не постійним, а дуже динамічним показником,
наприклад при збільшенні інтенсивності світла його вміст може різко
зростати. Також фотосинтезуючі організми мають унікальну здатність
заміщувати в мембранах хлоропластів фосфоліпіди на сульфоліпіди у разі,
коли у середовищі культивування мало фосфатів (Harwood, Okanenko,
2003). Отже, знання цих особливостей метаболізму зелених мікро-
водоростей дозволять, регулюючи інтенсивність освітлення та склад
поживного середовища, збільшити вміст сульфоліпіду в біомасі.
На відміну від вищих рослин, до складу сульфоліпідів водоростей
входять ПНЖК (пальмітинова, альфа-ліноленова тощо) (Couto et al., 2023),
що підвищує їхню цінність. Кількісних даних щодо вмісту СХДГ у різних
видів водоростей є небагато. Наприклад, відомо, що синьозелена водорість
Spirulina sp. містить 5–15 мг/г сухої речовини (Mroz et al., 2024), діатомова
Pheodactilum tricornutum — 5–10 мг/г (Yongmanitchai, Ward, 1993), а зелена
водорість Chlorella vulgaris — 3–8 мг/г сухої речовини (Couto et al., 2022).
Згідно з отриманими даними, найбільший вміст СХДГ виявлений у
A. brauniі (3,83 мг/г сухої речовини), майже вдівчі менший у С. vulgaris
(1,43 мг/г) та значно менший у C. reinhardii та H. rubescens (0,80 та 0,82 мг/г
відповідно) (рис. 4).
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
80 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
Рис. 4. Вміст сульфоліпіду в клітинах водоростей
Найвищий вміст СХДГ у біомасі A. brauniі є важливим аспектом, що
надає переваги цьому виду при виборі перспективних промислово-цінних
продуцентів сульфоліпідів.
До промислово-цінних речовин, що містяться в мікроводоростях,
також належать фотосинтетичні пігменти, насамперед хлорофіли і
каротиноїди — продукти з антиоксидантними властивостями, значення
яких для повноцінного харчування людини важко переоцінити. Тому їх
використовують у функціональних харчових продуктах (Santo et al., 2023).
Каротиноїди, що мають комерційну цінність, насамперед α- та
β -каротин, астаксантин, фукоксантин або лютеїн, вже отримують
промисловим шляхом з таких мікроводоростей, як Dunaliella salina,
Haematococcus pluvialis, Chlorella vulgaris, Nannochloropsis gaditana,
Auxenochlorella protothecoides, Phaeodactylum tricornutum, Tisochrysis
lutea та Spirulina sp. (Molino et al., 2018).
Загальний вміст хлорофілів a та b був найбільшим у C. reinhardі
(24,57 мг/г сухої речовини), трохи меншим у A. brauniі (17,09 мг/г), ще
меншим у С. vulgaris (12,45 мг/г) і найменшим у Н. rubescens (5,86 мг/г)
(рис. 5). Вміст хлорофілу a у C. reinhardі становив 13,05 мг/г сухої
речовини, у A. brauniі 10,79 мг/г, у С. vulgaris 8,03 мг/г та у Н. rubescens
4,81 мг/г, тобто вміст хлорофілу a відрізнявся у різних видів зелених
мікроводоростей у 2,7 раза.
Вміст хлорофілу b у C. reinhardі становив 11,52 мг/г сухої речовини, у
A. brauniі 6,3 мг/г, у С. vulgaris 5,42 мг/г, у H. rubescens 1,05 мг/г. Цей
показник між різними видами водоростей різнився в 11 разів. Відмінності у
вмісті обох форм хлорофілів у різних досліджуваних видів були значними.
Це слід враховувати при обранні виду водорості з метою промислового
отримання фотосинтетичних пігментів.
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 81
Рис. 5. Вміст фотосинтетичних пігментів у клітинах водоростей
Вміст каротиноїдів був найбільшим у A. brauniі (2,4 мг/г сухої
речовини), у 1,5 раза меншим у С. vulgaris (1,56 мг/г), і в 2 рази меншим у
H. rubescens (1,23 мг/г) та в C. reinhardі (1,18 мг/г).
Серед зелених мікроводоростей, за літературними данними, найвищий
вміст хлорофілів виявлений у Сhlorella vulgaris — 3–5% сухої речовини, а
каротиноїдів у Dunaliella salina 5–10%, яка є найбагатшим природним
джерелом бета-каротину, та у Haematococcus lacustris 4–7%, яка є цінним
природним джерелом астаксантину (Lee, Ding, 1994; Mendoza et al., 2008;
Wang et al., 2020).
У зелених мікроводоростей, як і у вищих рослин, вміст каротиноїдів
збільшується в стресових умовах (насамперед у разі збільшення солоності
води, інтенсивності освітлення). Ця реакція чітко прослідковується у
Chlorella vulgaris (Wang et al., 2020) та Dunaliella salina (Abu-Ghosh et al.,
2015). Вірогідно також, що й інші види зелених мікроводоростей за
стресових умов також можуть суттєво збільшувати вміст каротиноїдів.
Особливо цікавим в цьому плані є єдиний морський вид H. rubescens, який
може реагувати на підвищення солоності води.
Нами підтверджено, що усі досліджені види зелених мікроводоростей
є перспективними об’єктами, які можуть доповнити асортимет організмів,
що використовуються як джерела різних харчових інгрідієнтів та дієтичних
добавок. Біомаси чотирьох видів зелених мікроводоростей суттєво
відрізнялися за вмістом білка, амінокислот (замінних та незамінних),
ацилкарнітинів, СХДГ та пігментів (хлорофілів а та b, каротиноїдів).
Найкращою сировиною для отримання цінних харчових сполук може бути
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
82 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
зелена водорість A. brauniі, в якої відмічено найбільший вміст білка
(28,3 мг/г сухої речовини), амінокислот (374,32 мкМ/г), у т.ч. трьох
незамінних ― фенілаланіну (11,07 мкМ/г сухої речовини), лейцину
(7,37 мкМ/г) та триптофану (2,21 мкМ/г), ацилкарнітинів (1,62 мг/г),
сульфоліпіду (3,83 мг/г) та каротиноїдів (2,4 мг/г).
Висновки
1. Досліджені зелені мікроводорості мають високий потенціал для
харчового використання, оскільки є цінним джерелом функціональних
інгрідієнтів — білків (19,17–28,33 мг/г сухої речовини), амінокислот
(174,4–374,32 мкМ/г), незамінних амінокислот (34,88–77,52 мкМ/г),
ацилкарнітинів (0,91-1,62 мкМ/г), сульфоліпіду (0,83–83 мг/г), хлорофілів
a, b (5,86–24,57 мг/г) та каротиноїдів (1,18–2,4 мг/г).
2. Аналіз зразків біомаси чотирьох видів зелених мікроводоростей
показав, що вміст білка, амінокислот, ацилкарнітинів, сульфоліпіду,
хлорофілів a, b та каротиноїдів у їхніх клітинах може відрізнятися в
декілька разів, що слід враховувати в разі промислового вирощування
біомаси цих видів для отримання біологічно цінних сполук.
3. Сумарний вміст п’яти незамінних амінокислот (валіну, лейцину,
метіоніну, триптофану, фенілаланіну) був найбільшим у Halochlorella
rubescens, у 1,5 раза меншим у Ankistrodesmus brauniі, у 1,9 раза меншим у
Сhlorella vulgaris та у 2,2 раза меншим у Chlamidomonas reinhardii. Отже,
біологічна повноцінність білка за вмістом незамінних амінокислот у
H. rubescens була найкращою.
4. Сумарний вміст досліджуваних фотосинтетичних пігментів
хлорофілів a і b був найбільшим у C. reinhardii (24,57 мг/г сухої речовини),
а каротиноїдів — у A. brauniі (2,4 мг/г).
5. Загальний вміст 15 ацилкарнітинів був приблизно у 1,5 раза вищим у
A. brauniі та С. vulgaris, ніж у C. reinhardii та H. rubescens.
6. Вміст сульфоліпіду виявився найбільшим у A. brauniі, майже вдівчі
меншим у С. vulgaris та в 4,5 раза меншим у C. reinhardii та H. rubescens.
7. Найбільш перспективною для отримання цінних харчових сполук
при фототрофному вирощуванні в закритих фотобіореакторах серед
досліджуваних зелених мікроводоростей виявилася A. brauniі, в якої
відмічено найбільший вміст білка, амінокислот, ацилкарнітинів,
сульфоліпіду та каротиноїдів.
ДОТРИМАННЯ ЕТИЧНИХ НОРМ
Автори повідомляють про відсутність будь-якого конфлікту інтересів.
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 83
ORCID
О.П. Ольхович: https://orcid.org/0000-0002-7314-7631
О.О. Панюта: https://orcid.org/0000-0001-9847-8990
В.Н. Белава: https://orcid.org/0000-0001-7802-4166
Список літератури
Abu-Ghosh S., Fixler D., Dubinsky Z., Solovchenko A., Zigman M., Yehoshua Y., Ilu D. 2015.
Flashing light enhancement of photosynthesis and growth occurs when photochemistry and
photoprotection are balanced in Dunaliella salina. European Journal of Phycology. 50(4):
469–480. https://doi.org/10.1080/09670262.2015.1069404
Acquah C., Tibbetts S.M., Pan S., Udenigwe C. 2020. Nutritional quality and bioactive properties
of proteins and peptides from microalgae. In: Handbook of Microalgae-Based Processes and
Products. Cambridge: Acad. Press. Pp. 493–531.
Algae: Reference Book. 1989. Ed. S.P. Wasser. Kyiv: Nauk. Dumka. 608 p. [Водоросли:
Справочник. Под ред. С.П. Вассера. Киев: Наук. думка. 608 с.]
Becker E.W. 2007. Microalgae as a source of protein. Biotechnology Advances. 25(2): 207–210.
https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2006.11.002
Beheshtipour H., Mortazavian A.M., Mohammadi R., Sohrabvandi S., Koshravi-Darani K. 2013.
Supplementation of Spirulina platensis and Chlorella vulgaris algae into probiotic fermented
milks. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12: 144–154.
https://doi.org/10.1111/1541-4337.12004
Bermejo E., Filali R., Behnam T. 2021. Microalgae culture quality indicators: a review. Critical
Reviews in Biotechnology. 41(4): 457–473. https://doi.org/10.1080/07388551.2020.1854672
Bourdin B., Adenier H., Perrin Y. 2007. Carnitine is associated with fatty acid metabolism in
plants. Plant Physiology and Biochemistry. 45(12): 926–931.
https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2007.09.009
Breuer G., Lamers P.P., Martens D.E., Draaisma R.B., Wijffels R.H. 2013. Effect of light
intensity, pH, and temperature on triacylglycerol (TAG) accumulation induced by nitrogen
starvation in Scenedesmus obliquus. Bioresource Technology. 143: 1–9.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.05.105
Buckley M.T., Racimo F., Allentoft M.E., Jensen M.K., Jonsson A., Huang H., Hormozdiari F.,
Sikora M., Marnetto D., Eskin E., Jørgensen M.E., Grarup N., Pedersen O., Hansen T.,
Kraft P., Willerslev E., Nielsen R. 2017. Selection in Europeans on Fatty Acid Desaturases
Associated with Dietary Changes. Molecular Biology and Evolution. 34(6): 1307–1318.
https://doi.org/10.1093/molbev/msx103
Conde T.A., Neves B.F., Couto D., Melo T., Neves B., Costa M., Silva J., Domingues P.,
Domingues M.R. 2021. Microalgae as sustainable bio-factories of healthy lipids: Evaluating
fatty acid content and antioxidant activity. Marine Drugs. 19(7): 357.
https://doi.org/10.3390/md19070357
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
84 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
Couto D., Conde T.A., Melo T., Neves B., Costa M., Silva J., Domingues R., Domingues P. 2023.
The chemodiversity of polar lipidomes of microalgae from different taxa. Algal Research.
70: 103006. https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103006
Couto D., Melo T., Conde T.A., Moreira A.S.P., Ferreira P., Costa M., Silva J., Domingues R.,
Domingues P. 2022. Food grade extraction of Chlorella vulgaris polar lipids: A comparative
lipidomic study. Food Chemistry. 375: 131685.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131685
Fernández-Sevilla J.M., Acién-Fernández F.G., Molina-Grima E. 2010. Biotechnological
production of lutein and its applications. Applied Microbiology and Biotechnology. 86(1):
27–40. https://doi.org/10.1007/s00253-009-2420-y
Fox J.M., Zimba P.V. 2018. Minerals and Trace Elements in Microalgae. In: Microalgae in Health
and Disease Prevention. Cambridge: Acad. Press. Pp. 177–193.
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811405-6.00008-6
Gornall A.G., Bardawill C.J., David M.M. 1949. Determination of serum proteins by means of the
biuret reaction. Journal of Biological Chemistry. 177(2): 751–766.
Grobbelaar J.U. 2003. Quality control and assurance: crucial for the sustainability of the applied
phycology industry. Journal of Applied Phycology. 15: 209–215.
https://link.springer.com/article/10.1023/A:1023820711706
Harwood J.L., Okanenko A.A. 2003. Sulphoquinovosyl diacylglycerol (SQDG) ― the sulpholipid
of higher plants. In: Sulphur in Plants. Pp. 189–219.
https://doi.org/10.1007/978-94-017-0289-8_11
Jacques F., Rippa S., Perrin Y. 2018. Physiology of L-carnitine in plants in light of the knowledge
in animals and microorganisms. Plant Science. 274: 432–440.
https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2018.06.020
Jerney J., Spilling K. 2018. Large scale cultivation of microalgae: open and closed systems.
Methods in Molecular Biology. 1980: 1–8. https://doi.org/10.1007/7651_2018_130
Kean E. 1968. A rapid sensitive spectrophotometric method for quantitative determination of
sulfatides. Journal of Lipid Research. 9(3): 319–329.
Lee Y.-K., Ding S.-Y. 1994. Cell cycle and accumulation of astaxanthin in Haematococcus
lacustris (Chlorophyta). Journal of Phycology. 30(3): 445–449.
https://doi.org/10.1111/j.0022-3646.1994.00445.x
Lee T.K., Nguyen T.T.H., Park N., Kwak S.H., Kim J., Jin S., Son G.M., Hur J., Choi J.I., Kim D.
2018. The use of fermented buckwheat to produce l-carnitine enriched oyster mushroom.
AMB Express. 8(1): 138. https://doi.org/10.1186/s13568-018-0664-6
Mendoza H., Freijanes K., Carmona L., Ramos A., Duarte V., Varela J., de la Jara A. 2008.
Characterization of Dunaliella salina strains by flow cytometry: a new technique to select
beta-carotene hyperproducing strains. Electronic Journal of Biotechnology. 11(4): 1–13.
https://doi.org/10.2225/vol11-issue4-fulltext-2
Metsoviti M.N., Papapolymerou G., Karapanagiotidis I.T., Katsoulas N. 2020. Effect of light
intensity and quality on growth rate and composition of Chlorella vulgaris. Plants. 9(1): 31.
https://doi.org/10.3390/plants9010031
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 85
Mikhaylova S.V., Baydakova G.V., Boukina A.M., Boukina T.M., Shechter O.V., Ilina E.S.,
Zakharova E.Y. 2004. Combination of tandem mass spectrometry and lysosomal enzymes
analysis-effective tool for selective screening for IEM in neurological clinic. Journal of
Inherited Metabolic Disease. 27(1): 3.
https://link.springer.com/article/10.1007/BF03356117
Mingyang M., Danni Y., Yue H., Park M., Gong Y., Hu Q. 2017. Effective control of
Poterioochromonas malhamensis in pilot-scale culture of Chlorella sorokiniana GT-1 by
maintaining CO2-mediated low culture pH. Algal Research. 26: 436–444.
https://doi.org/10.1016/j.algal.2017.06.023
Mohandass R. 2019. Screening and characterization of high lipid accumulating microalga
Ankistrodesmus sp. from freshwater environment. Іndian Journal of Experimental Biology.
57(12): 931–936.
Molino A., Lovine A., Casella P., Mehariya S., Chianese S., Cerbone A., Rimauro J., Musmarra D.
2018. Microalgae Characterization for Consolidated and New Application in Human Food,
Animal Feed and Nutraceuticals. International Journal of Environmental Research and
Public Health. 15(11): 2436. https://doi.org/10.3390/ijerph15112436
Mosibo O.K., Ferrentino G., Udenigwe C.C. 2024. Microalgae Proteins as sustainable ingredients
in novel foods: Recent developments and challenges. Foods. 13(5): 733.
https://doi.org/10.3390/foods13050733
Mróz M., Parchem K., Jóźwik J., Domingues M.R., Kusznierewicz B. 2024. The Impact of
Different Drying Methods on the Metabolomic and Lipidomic Profiles of Arthrospira
platensis. Molecules. 29(8): 1747. https://doi.org/10.3390/molecules29081747
Nova P., Martins A.P., Teixeira C., Abreu H., Silva J.G., Silva A.M., Freitas A.C., Gomes A.M.
2020. Foods with microalgae and seaweeds fostering consumers health: a review on
scientific and market innovations. Journal of Applied Phycology. 32: 1789–1802.
https://doi.org/10.1007/s10811-020-02129-w
Ovchynnikov Yu.A. 1974. New methods of analysis of amino acids, peptides and proteins.
Мoscow: Mir. 154 p. [Овчинніков Ю.А. 1974. Нові методи аналізу амінокислот,
пептидів та білків. М.: Mир. 154 с.]
Perez-Garcia O., de-Bashan L.E., Hernandez J.-P. & Bashan Y. 2010. Efficiency of growth and
nutrient uptake from wastewater by heterotrophic, autotrophic, and mixotrophic cultivation
of Chlorella vulgaris immobilized with Azospirillum brasilense. Journal of Phycology.
46(4): 800–812. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2010.00862.x
Priyadarshani I., Rath B. 2012. Commercial and industrial applications of microalgae ― a review.
Journal of Algal Biomass Utilization. 3(4):89–100. https://doi.org/10.1263/jbb.101.87
Ru I.T.K., Sung Y.Y., Jusoh M., Wahid M.E.A., Nagappan T. 2020. Chlorella vulgaris: a
perspective on its potential for combining high biomass with high value bioproducts. Applied
Phycology. (1)1: 2–11. https://doi.org/10.1080/26388081.2020.1715256
Sakevich A.I., Klochenko P.D. 1998. Free amino acids in ecological metabolism of algae.
Hydrobiological Journal. 34(6): 70–79. [Сакевич А.І., Клоченко П.Д. 1998. Вільні
амінокислоти в екологічному метаболізмі водоростей. Гідробіологічний журнал. 34(6):
70–79.]
Ольхович О.П., Панюта О.О., Белава В.Н.
86 ISSN 0868-8540. Algologia. 2026. 36(2)
Santo G.E., Barros A., Costa M., Pereira H., Trovão M., Cardoso H., Carvalho B., Soares M.,
Correia N., Silva J.T., Mateus M., Silva J.L. 2023. Scenedesmus rubescens Heterotrophic
Production Strategies for Added Value Biomass. Marine Drugs. 1(7): 411.
https://doi.org/10.3390/md21070411
Sato N., Aoki M., Maru Y., Sonoike K., Minoda A., Tsuzuki M. 2003. Involvement of
sulfoquinovosyl diacylglycerol in the structural integrity and heat-tolerance of photosystem
II. Planta. 217(2): 245–251. https://doi.org/10.1007/s00425-003-0992-9
Shimojima M. 2011. Biosynthesis and functions of the plant sulfolipid. Progress in Lipid
Research. 50(3): 234–239. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2011.02.003
Siahbalaei R., Kavoosi G., Noroozi M. 2021. Manipulation of Chlorella vulgaris polyunsaturated
ω-3 fatty acid profile by supplementation with vegetable amino acids and fatty acids.
Phycological Research. 69(2): 116–123. https://doi.org/10.1111/pre.12449
Torres-Tiji Y., Fields F.J., Mayfield S.P. 2020. Microalgae as a future food source. Biotechnology
Advances. 41:107536. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2020.107536
Tsarenko P.M. 2011. Trebouxiophyceae. In: Algae of Ukraine: diversity, nomenclature, taxonomy,
ecology and geography. Vol. 3. Chlorophyta. Eds P. Tsarenko, S. Wasser, E. Nevo. Ruggell:
Gantner Verlag. Pp. 61–108.
Yongmanitchai W., Ward O.P. 1993. Positional distribution of fatty acids, and molecular species
of polar lipids, in the diatom Phaeodactylum tricornutum. Journal of General Microbiology.
139(3): 465–472. https://doi.org/10.1099/00221287-139-3-465
Wang B., Chen M., Zheng M., Qiu Y. 2020. Responses of Two Coastal Algae (Skeletonema
costatum and Chlorella vulgaris) to Changes in Light and Iron Levels. Journal of Phycology.
56(3): 618–629. https://doi.org/10.1111/jpy.12972
Whitney E., Rolfes S.R. 2018. Understanding Nutrition. Cengage Learning. 848 р.
Zolotareva O.K., Shnyukova E.I., Syvash O.O., Mykhailenko N.F. 2008. Prospects for the use of
microalgae in biotechnology. Kyiv: Alterpress. 234 p. [Золотарьова О.К., Шнюкова Є.І.,
Сиваш О.О., Михайленко Н.Ф. 2008. Перспективи використання мікроводоростей у
біотехнології. Київ: Альтерпрес. 234 с.]
Olkhovych О.Р., Panyuta О.О., Belava V.N.
Institute of Biology and Medicine, Taras Shevchenko Kyiv National University,
64/13 Volodymyrska Str., Kyiv 01601, Ukraine
Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology
A comparative assessment in four species of green microalgae (Ankistrodesmus braunii (Nägeli)
Lemmerm, Chlamidomonas reinhardii Dang, Chlorella vulgaris Beijer, and Halochlorella
rubescens P.J.L.Dang) for protein, amino acids, chlorophylls a and b, carotenoids, sulfolipids, and
acylcarnitines content was carried out. The content of potentially valuable for biotechnology
substances was: Proteins ― 19.17–28.33 mg/g dry weight (DW); Amino acids ― 174.4–
Культури зелених водоростей (Chlorophyta)
ISSN 0868-8540 Альгологія. 2026. 36(2) 87
374.32 mkM/g DW; Essential amino acids ― 34.88–77.52 mkM/g DW; Acylcarnitines ― 0.91–
1.62 mkM/g DW; Sulfolipid ― 0.8–3.83 mg/g DW; Chlorophylls a and b ― 5.86–24.57 mg/g
DW; Carotenoids ― 1.18–2.4 mg/g DW. The amino acid content was: A. braunii ― 374.32 mkM/g
DW, S. rubescens and C. vulgaris ― 289.22 and 274.97 mkM/g DW, respectively, C. reinhardii ―
174.4 mkM/g DW. The content of five essential amino acids (valine, leucine, methionine, tryptophan,
phenylalanine) was highest in S. rubescens (77.52 mkM/g DW), 1.5 times lower in A. braunii, 1.9
times lower in C. vulgaris, and 2.2 times lower in C. reinhardii. The total content of 15
acylcarnitines was approximately 1.5 times higher in A. braunii and C. vulgaris than in
C. reinhardii and S. rubescens. The sulfolipid content was highest in A. braunii (3.83 mg/g DW),
almost two times lower in C. vulgaris, and 4.5 times lower in C. reinhardii and S. rubescens. The
total content of chlorophylls a and b was highest in C. reinhardii (24.57 mg/g DW), and the
carotenoid content was highest in A. braunii (2.4 mg/g DW).
K e y w o r d s : green microalgae, algae biotechnology, amino acids, protein, chlorophyll,
carotenoids, sulfolipid, acylcarnitines
C i t a t i o n . Olkhovych О.Р., Panyuta О.О., Belava V.N. 2026. Green algae (Chlorophyta) cultures are
potentially valuable for biotechnology. Algologia. 36(2): 67–87. https://doi.org/10.15407/alg36.02.067
|
| id | oai:algologia.co.ua:article-120 |
| institution | Algologia |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-10T01:00:10Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | M.G. Kholodny Institute of Botany, NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | algologiacoua/dc/22861a33790722ae18ad40e99e6d91dc.pdf |
| spelling | oai:algologia.co.ua:article-1202026-06-09T19:04:39Z Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology Культури зелених водоростей (Chlorophyta) потенційно цінні для біотехнології Olkhovych, О.Р. Panyuta, О.О. Belava, V.N. green microalgae algae biotechnology amino acids protein chlorophyll carotenoids sulfolipid acylcarnitines Chlorophyta біотехнологія водоростей амінокислоти білок хлорофіл каротиноїди сульфоліпід ацилкарнітини харчова біомаса A comparative assessment in four species of green microalgae (Ankistrodesmus braunii (Nägeli) Lemmerm, Chlamidomonas reinhardii Dang, Chlorella vulgaris Beijer, and Halochlorella rubescens P.J.L.Dang) for protein, amino acids, chlorophylls a and b, carotenoids, sulfolipids, and acylcarnitines content was carried out. The content of potentially valuable for biotechnology substances was: Proteins ― 19.17–28.33 mg/g dry weight (DW); Amino acids ― 174.4–374.32 mkM/g DW; Essential amino acids ― 34.88–77.52 mkM/g DW; Acylcarnitines ― 0.91–1.62 mkM/g DW; Sulfolipid ― 0.8–3.83 mg/g DW; Chlorophylls a and b ― 5.86–24.57 mg/g DW; Carotenoids ― 1.18–2.4 mg/g DW. The amino acid content was: A. braunii ― 374.32 mkM/g DW, S. rubescens and C. vulgaris ― 289.22 and 274.97 mkM/g DW, respectively, C. reinhardii ― 174.4 mkM/g DW. The content of five essential amino acids (valine, leucine, methionine, tryptophan, phenylalanine) was highest in S. rubescens (77.52 mkM/g DW), 1.5 times lower in A. braunii, 1.9 times lower in C. vulgaris, and 2.2 times lower in C. reinhardii. The total content of 15 acylcarnitines was approximately 1.5 times higher in A. braunii and C. vulgaris than in C. reinhardii and S. rubescens. The sulfolipid content was highest in A. braunii (3.83 mg/g DW), almost two times lower in C. vulgaris, and 4.5 times lower in C. reinhardii and S. rubescens. The total content of chlorophylls a and b was highest in C. reinhardii (24.57 mg/g DW), and the carotenoid content was highest in A. braunii (2.4 mg/g DW). Здійснено порівняльну оцінку чотирьох видів зелених мікроводоростей (Ankistrodesmus braunii (Nägeli) Lemmerm, Chlamidomonas reinhardii Dang, Сhlorella vulgaris Beijer. та Halochlorella rubescens P.J.L.Dang) за вмістом білка, амінокислот, хлорофілів a та b, каротиноїдів, сульфоліпіду та ацилкарнітинів. Вміст потенційно цінних для біотехнології речовин становив: білків (19,17–28,33 мг/г сухої речовини), амінокислот (174,4–374,32 мкМ/г), незамінних амінокислот (34,88–77,52 мкМ/г), ацилкарнітинів (0,91–1,62 мкМ/г), сульфоліпіду (0,8–3,83 мг/г), хлорофілів a та b (5,86–24,57 мг/г) та каротиноїдів (1,18–2,4 мг/г). Вміст амінокислот: у A. brauniі 374,32 мкМ/г сухої речовини, у H. rubescens та С. vulgaris, відповідно, 289,22 та 274,97 мкМ/г, у C. reinhardii 174,4 мкМ/г. Вміст п’яти незамінних амінокислот (валіну, лейцину, метіоніну, триптофану та фенілаланіну) був найбільшим у H. rubescens (77,52 мкМ/г сухої речовини), в 1,5 раза меншим у A. brauniі, в 1,9 раза меншим у С. vulgaris та в 2,2 раза меншим у C. reinhardii. Загальний вміст 15 ацилкарнітинів був приблизно в 1,5 раза більшим у A. brauniі та С. vulgaris, ніж у C. reinhardii та Н. rubescens. Вміст сульфоліпіду був найбільшим у A. brauniі (3,83 мг/г сухої речовини), майже вдівчі меншим у С. vulgaris та в 4,5 раза меншим у C. reinhardii та H. rubescens. Загальний вміст хлорофілів a та b був найбільшим у C. reinhardі (24,57 мг/г сухої речовини), а каротиноїдів — у A. brauniі (2,4 мг/г). M.G. Kholodny Institute of Botany, NAS of Ukraine 2026-06-08 Article Article application/pdf https://algologia.co.ua/journal/article/view/36.2.67 10.15407/alg36.02.067 Algologia; Vol. 36 No. 2 (2026); 67-87 Альгологiя; Том 36 № 2 (2026); 67-87 Альгология; Том 36 № 2 (2026); 67-87 2413-5984 0868-8540 10.15407/alg36.02 uk https://algologia.co.ua/journal/article/view/36.2.67/140 Copyright (c) 2026 О.Р. Olkhovych, О.О. Panyuta, V.N. Belava (Author) https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Olkhovych, О.Р. Panyuta, О.О. Belava, V.N. Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| title | Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| title_alt | Культури зелених водоростей (Chlorophyta) потенційно цінні для біотехнології |
| title_full | Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| title_fullStr | Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| title_full_unstemmed | Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| title_short | Green algae (Chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| title_sort | green algae (chlorophyta) cultures are potentially valuable for biotechnology |
| topic_facet | green microalgae algae biotechnology amino acids protein chlorophyll carotenoids sulfolipid acylcarnitines Chlorophyta біотехнологія водоростей амінокислоти білок хлорофіл каротиноїди сульфоліпід ацилкарнітини харчова біомаса |
| url | https://algologia.co.ua/journal/article/view/36.2.67 |
| work_keys_str_mv | AT olkhovychor greenalgaechlorophytaculturesarepotentiallyvaluableforbiotechnology AT panyutaoo greenalgaechlorophytaculturesarepotentiallyvaluableforbiotechnology AT belavavn greenalgaechlorophytaculturesarepotentiallyvaluableforbiotechnology AT olkhovychor kulʹturizelenihvodorostejchlorophytapotencíjnocínnídlâbíotehnologíí AT panyutaoo kulʹturizelenihvodorostejchlorophytapotencíjnocínnídlâbíotehnologíí AT belavavn kulʹturizelenihvodorostejchlorophytapotencíjnocínnídlâbíotehnologíí |