Американский стартап Ayana Bio и израильская компания Brevel получили грант в размере 1,25 млн долларов от американо-израильского фонда BIRD. Партнеры будут тестировать и коммерчески масштабировать метод «освещенной ферментации» (illuminated fermentation) для выращивания растительных клеток и высокоценных биологически активных соединений.
Вместо того чтобы выращивать растения в почве в естественных условиях, метод культивирования растительных клеток использует биореакторы. Компания Brevel применит свою запатентованную технологию ферментации в темноте с добавлением светодиодного (LED) освещения в одном процессе. Это позволит точно контролировать параметры освещения и максимизировать выход биоактивных веществ вне зависимости от сезона и погоды. Фокус совместных исследований направлен на получение таких ценных компонентов, как шафран, шалфей и календула.
Традиционное выращивание растений зависит от климата, почвы, пестицидов и логистики. Технология Ayana Bio и Brevel полностью меняет правила игры. Вместо посадки семян в землю они берут отдельные клетки растений и помещают их в полностью контролируемую жидкую среду внутри биореакторов.
Культивирование растительных клеток (Ayana Bio). Ученые выделяют из растений клетки, которые отвечают за производство самых полезных и дефицитных биоактивных веществ (антиоксидантов, витаминов). Клеткам не нужно тратить энергию на рост корней, стеблей или листьев — они производят только целевой продукт.
Импульсная светодиодная ферментация (Brevel). Обычно ферментация в биореакторах происходит в полной темноте (как при варке пива). Однако растительным клеткам для синтеза многих важных соединений жизненно необходим свет. Brevel создала запатентованные внутренние LED-элементы для биореакторов. Они подсвечивают раствор изнутри с ювелирной точностью: контролируется длина волны (цвет), интенсивность и частота вспышек.
Проще говоря, из лучшего образца растения (например, редкого шафрана) извлекается клеточная линия. Клетки помещаются в питательную среду с сахарами и минералами. Система Brevel активирует внутреннее освещение. Свет запускает внутри клеток фотохимические процессы, заставляя их вырабатывать терапевтические и вкусовые компоненты в огромных концентрациях. Готовая биомасса фильтруется. На выходе получается чистейший стандартизированный экстракт, идентичный природному, но без примесей земли, тяжелых металлов или химии.
Производство занимает дни вместо месяцев или лет ожидания урожая на полях. Расходуется на 90% меньше воды и земли по сравнению с традиционным сельским хозяйством. Каждая партия на 100% идентична предыдущей и полностью исключены засухи, заморозки и болезни растений.
В настоящее время разработка сосредоточена на шалфее для получения розмариновой кислоты, шафране для кроцинов и бархатцах для зеаксантина и лютеина. Компания Ayana Bio планирует начать коммерческое производство розмариновой кислоты в 2026 году.
Розмариновая кислота — это мощный природный полифенол и антиоксидант. Востребована в пищевой промышленности как натуральный консервант, в косметологии, в фармацевтике и в БАДах. Входит в состав добавок для улучшения памяти (нейропротекция), снижения воспалений, поддержки иммунитета и нормализации уровня сахара в крови.
Культивирование в биореакторах выигрывает у традиционных полей по нескольким ключевым причинам. Метод гарантирует абсолютную чистоту экстракта, поскольку клетки растут в стерильной среде без использования пестицидов, тяжелых металлов и риска бактериального заражения. Лабораторные условия позволяют добиться максимальной концентрации розмариновой кислоты, так как клетки направляют всю энергию на синтез биоактивного вещества, а не на рост корней или листьев.
Производство работает стабильно 365 дней в году и полностью защищено от засухи, заморозков, вредителей или логистических кризисов. С точки зрения экологии технология бережет планету, сокращая потребление воды и земли на 90% и избавляя от необходимости вырубать леса под новые плантации. Наконец, такой подход полностью исключает риск подделки или разбавления сырья, так как продукт создается из строго контролируемой и сертифицированной ДНК-линии растения.