Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Содержание показать

Выращивание спирулины и хлореллы в теплице – интересный опыт немецких фермеров

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Микроводоросли как региональный «суперпродукт» Нижней Саксонии

Семья Кордес из Нижней Саксонии построила свой бизнес на тепличном выращивании популярных водорослей «Chlorella vulgaris» и «Spirulina platensis», которые известными своими качествами.

На ферме Кордес вот уже 20 лет нет ни сельхозскота, ни привычных агрокультур. Только теплицы с зелеными одноклеточными удивляют гостей и покупателей.

66-летний Рудольф Кордес, основатель проекта, оптимизировал производство микроводорослей в бесчисленных испытаниях и разработал свою собственную технологию. Как часто бывает с инновациями, фермеры высмеивали работу Кордеса, но теперь насмешники только разводят руками: водоросли при минимальных затратах достигают таких темпов роста, о которых другие сельскохозяйственные культуры могут только мечтать.

Сегодня системы выращивания водорослей Кордеса диктуют стандарты на этом развивающемся рынке. И сейчас вместе со своей дочерью Кэролайн Кордес (32 года), продолжающей семейный бизнес в качестве инженера-растениевода, он отвечает за производство.

Пресноводная водоросль хлорелла в настоящее время в тренде как «супер-продукт» наравне со спирулиной. Она содержит до 60% высококачественного белка и все незаменимые аминокислоты, является источником растительного витамина B12, железа и богата жирными кислотами омега-3. По вкусу напоминает зеленый чай.

Эти водоросли являются одними из древнейших организмов в мире, но их достоинства придают ценность зеленым одноклеточным и в наши дни.

Хлореллу семья Кордес производит с 2014 года. Органическая сертификация состоялась в октябре 2015 года. Таким образом, немецкие фермеры стали первыми, кто поставляет хлореллу как первые органические водоросли в Европе.

Кэтлин Кордес убеждена, что к 2030 году продукты из спирулины и хлореллы займут свое место в рационе многих людей. Они успешно продает масло и «жемчуг» из водорослей (консистенция, подобная икре) гурманам и амбициозным поварам. Продажи, сопровождаемые телевизионными репортажами и кулинарными мероприятиями с шеф-поварами, набирают обороты.

Как выращивают водоросли

Для роста водорослям необходим только углекислый газ из воздуха, солнечный свет, питательные вещества и вода.

Чтобы культивировать одноклеточные организмы, семья Кордес и их шесть сотрудников первоначально разводят небольшое количество одноклеточных в лаборатории в чашках Петри и в колбах Эрленмейера.

Как только вырастет достаточное количество культуры, водоросли переносят из лаборатории в теплицу, где они продолжают расти в фольгированных пробирках. Каждая батарея образует модуль емкостью 5000 л.

При оптимальных условиях водоросли хлореллы делятся ежедневно. Всего через две недели фермеры могут извлечь около 1000 литров закваски и приступить к массовому производству, когда одноклеточные организмы растут в неглубоких бассейнах с вместимостью от 15 000 л и выше.

В теплице соблюдаются определенные условия, а компрессор в бассейне обеспечивает достаточную подачу воздуха и CO2.

Для сбора урожая отбирают твердую «пасту» из водорослей, которая содержит чуть менее 20% воды, и сушат контролируемым образом при низких температурах. Затем сырой продукт измельчают в порошок. Производственный цикл длится более десяти месяцев с двухмесячным зимним перерывом.

Для дальнейшего увеличения производства семья Кордес намерена сотрудничать с местными фермерами, отправляя им посевной материал для разведения в прудах.

В настоящее время два фермера из региона вложили средства в новое направление бизнеса, а четыре других подали заявку на строительство водорослевого завода. Так что, в скором времени, фермеры объединятся в кооператив.

В дополнение к молодым водорослям, советам и необходимым технологиям производства, компании также получат гарантированные продажи одноклеточных организмов.

Приблизительно 25 тонн сухого вещества водорослей в год можно производить на гектар тепличной площади при условии строжайшей гигиены, так как культуры болезням и остро реагируют на качество воды, особенно, на попадание марганца и железа.

Многие производители водорослей ориентированы на пищевую, косметическую и фармацевтическую отрасли. Цены варьируются от 10 евро/ кг сухого вещества для продуктов из Азии до нескольких сотен евро за кг для редких сортов водорослей.

Среда обитания разных видов водорослей принципиально различна и варьируется от пресной и соленой воды до стоков, где водоросли применяются для очистки. Многие из простейших все еще в значительной степени не исследованы, большинство сортов водорослей даже не культивируется.

 

Выращивание хлореллы в домашних условиях

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Выращивание хлореллы в домашних условиях – технологически непростой процесс, который требует от человека внимания, сосредоточенности, специальной установки и времени. Вначале потребуется разобраться с понятием «хлорелла». Что оно обозначает?

Водоросль хлорелла

Это хороший продукт микроскопических размеров, которое невозможно увидеть невооруженными глазами. Ее открыли в 1890 году. Содержит вещество в составе белок, витамины, а еще рекордный объем хлорофилла – это пигмент у растений, он зеленого оттенка, принимает активное участие в фотосинтезе.

Польза от продукта

Хлорелла обладает массой полезных качеств:

  • Она благотворно воздействует на пищеварительную систему в человеческом теле, стимулирует процессы перистальтики в кишечнике, убирает воспалительные механизмы в теле.
  • Демонстрирует продукт антиопухолевое, антисептическое, восстанавливающее воздействие.
  • Вещество благотворно влияет на сердечную мышцу, сосуды.
  • Продукт убивает негативные микроорганизмы. Водоросль убивает в кишечнике возбудителей брюшного тифа, паратиф А, все виды дизентерии, паратиф В, вирус полиомиелита, возбудителей туберкулеза.

Водоросль активно применяется на сельскохозяйственных угодьях. Она помогает сохранять поголовье, улучшает репродуктивные качества у животных, повышает иммунитет. Обычно, суспензия водоросли используется единственный раз за время откорма животного на протяжении установленного временного отрезка, что устанавливается для каждой возрастной группы в отдельном порядке.

Хлорелла помогает корму лучше усваиваться в теле животных, увеличивает молочную продуктивность, повышает яйценоскость курей. Кроме того, продукт позволяет существенно уменьшить применении лекарств, антибиотиков для лечения животных. Купить порошок хлореллы вы можете у нас в интернет-магазине

Строение водоросли

В структуре хлореллы имеются витаминные комплексы, бета-каротин, который повышает иммунитет, эффективно воздействует на организм. В строении есть железо, цинк, медь, фосфор, магний, марганец, сера, калий, йод, кобальт, кальций.

Интересные особенности продукта

Водоросль обладает уникальной способностью к быстрому размножению: всего за сутки ее биомасса может вырасти практически в пять раз! Однако ее проблематично потреблять в пищу из-за специфического привкуса, да и оболочка у водоросли плотная, продукт плохо переваривается. Если обработать водоросль как требуется, то клеточная структура становится крайне полезной, она может очищать тело от токсинов, шлаков, тяжелых металлов, пестицидов.

Как вырастить водоросль дома?

Культивирование хлореллы для получения белковых добавок возможно осуществить, если иметь под рукой верную установку.

  • Для начала стоит купить или склеить самостоятельно плоский аквариум (фотореактор). Объем должен быть сорок литров, а можно и больше. Резервуар обязан быть герметичным, прозрачным, но при необходимости вы имеете возможность монтировать люминесцентные лампы.
  • Внутри аквариума разместите стеклянные перегородки, чтобы увеличить путь, сто станет проходить жидкость.
  • Для выращивания продукта потребуется в резервуаре сформировать питательную среду, начинать прогонять жидкость из бассейна, где вода прошла песочную очистку.
  • Резервуар потребуется наполнить пресной водой, питательными реагентами. Можете взять мочевину, сульфат калия. Добавьте в состав суспензию хлореллы. Где купить продукт? Вы можете набрать водоросль в пруду или запастись в интернет-магазине.
  • С каждой стороны аквариум должен освещаться восемью люминесцентными лампами, их мощность составляет по 36 Вт каждая.
  • Вода, поступающая в резервуар, обязана проходить через молочный сепаратор, который заранее откорректирован на размежевание жидкости, хлорелловой суспензии.
  • Температура воды устанавливается на уровне двадцати восьми градусов Цельсия, активная реакция рН 6-7.

Результаты

Представленная методика позволяет в сутки получать примерно сорок литров живой биомассы водорослей.

Читайте также:  Как правильно в домашних условиях выращивать грибы вешенки в?

Небольшой нюанс: хлорелла – быстроразмножающаяся микроводоросль, которая может увеличить собственную биомассу за сутки в пять раз. Для этого потребуется проделать: присоедините к резервуару с одной стороны баллон, где закачан углекислый газ, а с иной – можно подпитать кислородом в соотношении 10 мг/л. Содержимое резервуара требует постоянного перемешивания с углекислым газом, чтобы эффект не заставил себя ждать.

Некоторые могут посчитать, что дом – не место, где возможно работать, выращивать водоросль, но это не так. Главное, чтобы технологически весь процесс был соблюден, все нюансы учтены, и результаты не заставят себя ждать.

Верная предпосылка позволит вам заняться выращиванием водоросли в домашних условиях или же даже построить на этом небольшой бизнес.

 

Выращивание хлореллы в домашних условиях – нет ничего проще!

Автор: Валерий | Рубрика: Почвоведение | 2019-04-14

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Здравствуйте друзья и гости блога!

Наши пытливые садоводы и огородники совсем недавно выяснили, что хлорелла оказывает благотворное влияние на растения и активно стали применять ее в своем арсенале. Что собой представляет хлорелла, можете посмотреть здесь, в предыдущей статье.

Затем к этому подключились ученые и, разобрав все по полочкам, проведя массу исследований, выяснили, что эта «болотная тина» может стать прекрасной заменой многим удобрениям. А наши бизнесмены тут же подсуетились и наладили массовое производство этой прекрасной водоросли, продавая ее по 100-150 руб. за литр жидкой суспензии, себестоимость производства которой копейки.

Но наши русские «садоводы-кулибины» попробовав на растениях действие этого препарата и определив его бесспорную пользу, сами разработали технологию выращивания этой водоросли у себя дома. Для этого не нужна никакая сложная установка.

К тому же начинать это делать можно еще зимой, сразу после Нового года и к весне заготовить нужные Вам объемы этого живого удобрения.

Как же это сделать?

Для начала можете приобрести в магазине небольшую емкость суспензии хлореллы (она будет вашим маточным раствором). А если не хотите тратиться и на это, просто сходите в лес или парк и найдите ржавые налеты на коре деревьев – это и есть мицелия водорослей хлореллы. Они прекрасно переносят любые морозы лишь «ржавеют» от них.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Весной же при появлении солнца и наступлении тепла они начинают зеленеть и приобретают привычный вид. Кстати, никакого вредного влияния на деревья они не оказывают, а лишь помогают им. Так что, увидев на ваших культурных деревьях эту ржавчину, не спешите ее соскабливать или замазывать известью или медным купоросом.

Для того чтобы начать свое производство хлореллы Вам понадобится лишь чайная ложка этих водорослей. Просто соскоблите их с коры.

Придя домой засыпьте мицелию в стеклянную прозрачную банку, залейте отстоянной водой (без хлора), лучше использовать снеговую или дождевую воду, а так же если у Вас дома есть аквариум, возьмите воду оттуда (там уже есть эта водоросль – именно ее Вы соскабливаете со стенок аквариума, когда чистите его и меняете воду). Затем на литр жидкости добавляете 1-2 колпачка любого жидкого комплексного удобрения (хотя можно использовать буквально 1 грамм смеси сухих удобрений типа Фертика). Ставите вашу емкость в теплое место с хорошим освещением. Можете использовать фитолампу, которая вам пока не требуется, или поставить на подоконник южного окна, если конечно в вашем регионе солнышко уже часто заглядывает к вам.

Через одну-две недели, если Вы все сделали правильно, ваш раствор начнет зеленеть и когда приобретет ярко зеленую окраску – Вы добились своего результата и получили прекрасное удобрение – хлореллу, не затратив при этом ни копейки.

Слейте получившуюся суспензию хлореллы в прозрачную пластиковую бутыль, оставив в банке немного маточного раствора. Вновь залейте туда простую отстоявшуюся, либо талую воду, добавьте удобрений и повторите цикл выращивания маточного раствора.

Так за зиму Вы приготовите себе нужное количество этой прекрасной подкормки, которую с успехом будете применять для замачивания семян, для скорейшего их прорастания, полива рассады, когда это Вам будет необходимо. А затем и взрослых растений, ведь летом вырастить хлореллу значительно легче и в тех объемах, которые Вам необходимы.

К тому же в Ютубе Вы можете найти массу видео по приготовлению хлореллы.

Если у Вас появились вопросы, задавайте их внизу статьи в форме для отзывов, обязательно Вам отвечу. А так же просто оставляйте отзывы, если информация Вам понравилась.

Нет ничего сложного в выращивании хлореллы в домашних условиях.

Дорогие читатели и мои друзья, я всегда с большим интересом читаю все ваши комментарии к моим статьям. Если статья вам понравилась, оставьте, пожалуйста, свой отзыв. Ваше мнение очень важно. Это позволит сделать блог более интересным и полезным.

Буду вам признателен, если вы скажете «Спасибо». Сделать это очень просто. Нажмите на кнопки социальных сетей и поделитесь информацией с вашими друзьями.

И не забудьте понравившуюся статью добавить себе в закладки.

С Любовью и теплотой к вам, Валерий Жданов.

 

Как вырастить хлореллу в домашних условиях

Привет всем читателям моего блога! Сегодня я расскажу вам как вырастить хлореллу в домашних условиях. Среди различных кормов для дафний моин зеленая водоросль хлорелла (Chlorella Vulgaris) является естественной пищей. Эта зеленая микроскопическая водоросль не только служит пищей всему зоопланктону, но и очень полезна для растений как биостимулятор для всех видов культур и широко используется дачниками и огородниками для полива цветов и рассады.

Аквариумисты которые разводят дафний моин всегда стремятся к наращиванию биомассы рачков и в этих целях экспериментируют с различными кормами. Сегодня я расскажу вам как можно легко вырастить хлореллу в домашних условиях.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Живая хлорелла

Купить натуральную живую водоросль хлореллу можно в цветочном магазине. Вот в такой литровой бутылке (со значком 100% натуральный продукт) изготовитель ООО «БИО-комплекс». При покупке обращайте внимание на срок хранения продукта. Подробную информацию можно получить на сайте производителя: http://bio-kompleks.ru/.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Хлорелла в домашних условиях

Культивировать хлореллу можно в любой емкости. Например, я использую пятилитровую пластиковую бутыль. Воду нужно брать чистую водопроводную и ни в коем случае не из аквариума чтобы не смешать культуру хлореллы с другими видами водорослей. Залью в бутыль воду, но только по плечики для того чтобы площадь поверхности была больше был лучше газообмен и водоросли могли свободно дышать.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Добавлю в бутыль грамм 100 суспензии хлореллы. Сколько добавлять строгой нормы нет и это может быть даже одна капля ведь водоросли всегда начнут размножаться если им будут созданы благоприятные условия.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Чем подкармливать хлореллу?

Все водоросли — это низшие растения и тоже нуждаются в удобрениях. Для подкормки водорослей подойдут любые минеральные удобрения, подходящие для комнатных цветов или рассады за исключением гумусовых, которые окрашивают воду и оставляют осадок. Я буду использовать вот такое удобрение.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Сколько нужно вносить смотрите в инструкции, а в моем случае пятилитровая бутыль оказалась не совсем полной и это будет приблизительно четыре грамма. Растворю удобрение в воде в стаканчике и перелью в бутыль.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Свет для хлореллы

Чтобы водоросли хорошо развивались им нужен яркий свет, а значит лучшим местом для них будет подоконник. Если вы живете на солнечной стороне вам нужно следить чтобы вода не перегрелась и водоросли не сварились. Уже на вторые сутки вода в бутыли заметно зеленеет и это говорит о том, что процесс размножения хлореллы идет нормально. Приблизительно через неделю культура водорослей начнет перезревать и может выпадать осадок в этом случае хлореллу нужно обновлять слив часть водорослей из бутыли и добавив свежей воды.

Как кормить дафний хлореллой?

Вносить хлореллу дафниям в культиватор лучше во время подмены воды. Я выливаю хлореллу из бутыли оставив немного водорослей для дальнейшего размножения. Заполняю бутыль водопроводной водой вношу удобрения и ставлю на подоконник. Нужно отметить, что все водоросли дафниями в культиваторе не поедаются и частично продолжают размножаться что хорошо заметно по слегка зеленоватой воде.

Читайте также:  Какие растения можно выращивать дома на подоконнике?

Скорее всего это говорить о высокой скорости размножения хлореллы в культиваторе. Хлорелла отличный корм для дафний, но лучший эффект при разведении дафний будет если хлореллу использовать вместе с пекарскими дрожжами так как смешанные корма всегда дают лучший результат.

 

Выращивание хлореллы

Было принято решение выращивать микроводоросль хлореллу, во-первых спирулину выращивают многие, во-вторых, как показали эксперименты хлорелла более подходит для размножения в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ).

Схема модернизации системы путем добавления фотореактора и молочного сепаратора.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Спирулина и хлорелла – это микроводоросли, которые используются как биоактивная добавка к пище в качестве комплексной системы жизнеобеспечения осетров. Они богаты высококачественными питательными веществами, особенно белками (65-72%) и β-каротином, содержат важные растительные пигменты, включая хлорофилл и фикоцианин, витамины группы В, железо, магний, селен, редкоземельные минералы, ферменты, нуклеотиды, линолевую и линоленовую кислоты, а также являются одним из основных источников витамина В12.

Кстати, как показывают опросы, лишь 10% мужчин знают о полезных свойствах микроводорослей, в то время как среди женщин количество осведомленных составляет 70%.

С микроводорослями можно проделывать интересные фокусы. Например, в вашем районе не хватает какого-нибудь минерала: йода, хрома, селена и т.д. Если вы, например, будете принимать внутрь йод, то это вам не пойдет на пользу. Но выход есть. Нужно “заставить” растения поглощать йод и строить из него свои ткани, а вот растение уже можно есть. Такой результат можно достигнуть путем подачи большого количества “еды” микроводорослям, что приведет к увеличению их популяций, и, соответственно, к увеличению потребности в питании. Затем необходимо резко уменьшить количество подаваемой “еды”, заменив ее часть необходимым веществом, в нашем случае – йодом, который поглощается водорослью ввиду отсутствия чего-либо еще. Это и было применено в технологии.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Установка

Был склеен плоский аквариум (фотореактор) высотой 1 * 1 * 0,04 м (объемом 40 литров), в котором размещались стеклянные перегородки для увеличения пути, проходимой водой. Через аквариум прогонялась вода из бассейна, где культивировали осетра, предварительно прошедшая через песочный фильтр. Этот плоский аквариум освещался восемью установленными в упор к стеклу люминесцентными лампами мощностью по 36 Вт с обеих сторон. После него вода самотеком поступала в молочный сепаратор проточного типа, который был настроен на разделение чистой воды и суспензии микроводорослей.

Производительность фотореактора

Производительность фотореактора составляла в сутки примерно 40 литров живой суспензии хлореллы. Кстати, хлорелла очень оказалась быстро размножающейся микроводорослью, которая за сутки увеличивала свою биомассу в 5 раз. Но этот эффект был достигнут только тогда, когда мы подсоединили баллон с углекислым газом. Хлорелла поглощала гораздо больше углекислого газа, чем могли выдохнуть осетры и, соответственно, выделяла много О2. Вода на выходе из фотореактора была обогащена кислородом выше уровня насыщения и концентрация составляла примерно 10 мг/л.

Полезные особенности хлореллы

Еще одна интересная особенность микроводоросли хлорелла это то, что она очень активно уничтожает патогенные организмы. Водоросли и бактерии, оказавшись в питательном растворе, начинают конкурировать друг с другом за место под солнцем. И если достаточно светло – микроводоросли выигрывают. Поэтому у каждой микроводоросли есть только свои бактерии спутники, а всех других она ликвидирует. Так вот, у спирулины и хлореллы нет бактерий спутников – патогенов.

Сущность технологического воздействия процессов, происходящих в живой культуре Хлореллы, заключается в том, что в процессе жизнедеятельности микроводорослей происходит отмирание (гибель) болезнетворных бактерий.

Микробы, имеющие паратрофный тип питания (патогены), в высококонцентрированной живой биомассе хлореллы погибают. Таким образом, гибнут все патогенные микробы кишечной группы (возбудители брюшного тифа, паратифа А, паратифа В и всех видов дизентерии), а также для вирус полиомиелита и возбудители туберкулеза.

Микроводоросли, выделяя в процессе фотосинтеза молекулярный кислород, обеспечивают также окисление аммонийных солей в нитриты и нитраты, которые достаточно быстро усваиваются ими для построения своих тел, благодаря этому концентрация нитратов на выходе приближена к нулю.

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Хлорелла как выращивать в домашних условиях

Выписка из отчета об опытах:

Культивирование водорослей на воде из осетрового бассейна

На воду, взятую из бассейна с осетрами, были инокулированы 3 культуры: Spirulina platensis, Chlorella vulgaris C-1 и неидентифицированная нитчатая форма (сине-зеленая), выделенная из воды. Культуры выращивали в люминостате при двустороннем освещении с интенсивностью 60 Вт/м2 в культуральных сосудах. Температура культивирования была 24 С. Суспензию водорослей барбатировали газо-воздушной смесью с концентрацией CO2-2%. Культивирование проводили 2 раза. В процессе роста измеряли оптическую плотность культур при длине волны 750 нм. Результаты представлены в таблице.

Время роста,суткахОптическая плотность культур (D750)
S. platensisНеиндентиф. формаChl. C-1
0 (засев)0,0770,123
10,1490,0170,515
20,184Добавл. среда Зарукка0,984
40,0560,1070,801
76,42
Особые замечания:
  1. Культура Chlorella C-1 растет нормально (скорость роста лишь в 1,7 раза ниже, чем на стандартной среде Тамийя) без добавления солей в течение 1,5 суток, до полного “выедания” азота. Потом наступает голодание и убывание концентрации клеток.
  2. Накопление биомассы лимитировано азотом, при этом, необходимо учесть, что при засеве культуры в сосуд с 200 мл воды добавили 5 мл плотной суспензии, содержащей 1,8 г/л Азота (в расчете на NO3), что почти в 1,5 раза повышало содержание азота в культивированном сосуде при измеренном содержании суммарного азота порядка 0,08 г/л.
  3. Быстрый рост оптической плотности в варианте с добавлением среды Зарукка при длительном культивировании (7 суток) объясняется не ростом нитчатой формы, а выделением в культуру при высоком уровне минерального питания и температуре 24 С местной формы Chlorella.
  4. В исходной воде обнаружено несколько видов инфузорий, питающихся микроводорослями, что может отразиться на скорости роста культуры при более высоких плотностях, однако, интенсивный рост местной формы Chlorella позволяет надеяться на возможность культивирования с концентрацией биомассы в суспензии порядка 4-5 г/л.
  5. Для расчетов можно ориентироваться на примерное потребление азота (по N) 60 мг на 1 г сухой биомасс при скорости роста 2 г/л сутки.
  1. Спирулина плохо растет на осетровой воде, что связано с низким для нее уровнем pH 7, оптимальный для нее уровень pH 10.
  2. Хлорелла хорошо растет и быстро “съедает” азотное загрязнение, обогащает воду кислородом. Рекомендуется для выращивания в интенсивных системах замкнутого водоснабжения для осетров.

Технология культивирования хлореллы

Хлорелла – одноклеточная водоросль, широко распространенная в природе. Для массового культивирования применяют в основном Clorella vulgaris, Clorella purenoidosa.

Хлорелла относится к числу просто организованных одноклеточных зеленых водорослей.

Клетки мелкие – от 2 до 10 мкм. Размножение бесполое. При благоприятных условиях новые клетки из материнской образуются через 6–8 часов и водоросль может создавать большую биомассу, богатую различными питательными веществами. Хлорелла содержит около 50 % белка, хотя его количество может варьировать в зависимости от условий культивирования и в первую очередь от освещения и состава питательной среды. Жира содержится от 7 до 20 %, углеводов (в основном за счет гемицеллюлозы и крахмала) – до 20 %, золы – до 12 %. В состав клеток входят 23 аминокислоты. Особенно много в клетках хлореллы витаминов группы В, С, РР, Е, Д, а также каротина.

Хлорелла – типичный фотоавтотроф, развивающийся только при естественном или искусственном освещении на жидкой минеральной питательной среде, содержащей азот, фосфор, серу, железо, магний и другие макрои микроэлементы, при постоянной подаче углекислого газа и отводе образующегося кислорода.

Необходимым условием является поддержание температурного режима и величины рН питательной среды. В зависимости от температуры штаммы хлореллы делят на термофильные, мезофильные и криофильные. Для термофильных оптимальная температура выращивания составляет 35–37 оС, для мезофильных – 25–27 оС, для криофильных – 10–15 оС.

Величина рН в процессе культивирования должна поддерживаться в диапазоне 5,5–6,5. Коррекция производится фосфорной и азотной кислотой при повышении рН, раствором гидрата окиси калия при понижении рН.

Так как углекислый газ является основным, а иногда и единственным поставщиком углерода, то интенсивно хлорелла может развиваться только при достаточном для этого процесса количестве углекислого газа, растворенного в питательной среде.

Мелкие промышленные установки и лабораторные культиваторы обычно используют баллонный углекислый газ, который подается в виде смеси с воздухом при содержании 2–5 % углекислоты или в чистом виде. Также одним из важнейших факторов процесса культивирования хлореллы является световой фактор. Только в условиях освещения в хлорелле из неорганических веществ, углекислоты, воды, минеральных компонентов синтезируются белки, жиры, витамины и углеводы.

Читайте также:  Где выращивают самый лучший виноград таджикистан

Для выращивания хлореллы можно использовать прудовую воду, воду ручьев и колодцев. Наиболее пригодной является колодезная вода, так как в ней содержится достаточно растворимых микроэлементов и очень мало микроорганизмов. Водопроводную воду использовать нежелательно, так как в ней много хлора.

Хлореллу можно выращивать как на минеральных средах, так и на средах естественных органических удобрений, можно использовать отходы животноводческих и птицеводческих комплексов, а также бытовые и промышленные сточные воды.

Для культивирования водорослей существует много питательных сред, основными элементами которых являются N, P, S, Mq, Fe. Независимо от применяемой среды особое внимание при выращивании водорослей должно быть обращено на азотное и фосфорное питание.

Питательные среды, предназначенные для автотрофного культивирования микроводорослей, представляют собой комбинации растворов солей и содержат необходимые для нормального развития элементы.

Наряду с неорганическими солями, в качестве источника азота используются мочевина, а также добавки биологически активных веществ.

Оптимальной считают среду, химический состав которой наиболее полно удовлетворяет физиологические потребности культуры. Основное требование, предъявляемое к среде заключается в том, чтобы концентрация питательных элементов в результате не лимитировала скорость биосинтеза клеток.

Различные систематические группы микроводорослей имеют неодинаковый биохимический состав, что отражается и на потребности различных водорослей в макрои микроэлементах. Достаточное обеспечение водорослей биогенами является обязательным условием успешного ведения процесса культивирования. От условий минерального питания зависит как интенсивность роста, так и направленность биосинтеза культуры.

Для обеспечения роста и нормального химического состава микроводорослей требуется наличие в среде в доступной форме 10–20 минеральных элементов (количество необходимых элементов варьирует в зависимости от вида водорослей). Питательные элементы делятся на макро(они используются клеткой прямо или косвенно в качестве основного строительного материала) и микроэлементы (они входят в состав ферментов, пигментов и необходимы для осуществления некоторых процессов в клетке).

Элементы N, P, Mg, K, S, Fe, Cu, Ca, Mn и Mo являются необходимыми для всех водорослей. Для некоторых видов водорослей К и Са могут быть заменены на Na и Mg.

Исследование потребности хлореллы в элементах питания на средах, сбалансированных по макрои микроэлементам, показало, что на 1 кг сухой биомассы водорослей приходится 90–100 г N, 8–10 г К, 6– 8 г Р, 4–5 г Мg, 5–6 г S, 300–400 мг Fe, 30–50 мг Мn, 3–5 мг Сu, 15–30 мг Zn, 0,4–0,5 мг Мо. Эти данные можно использовать для расчета потребности хлореллы в элементах питания на сбалансированных питательных средах.

По соотношению катионов и анионов, пропорции элементов и близости к элементарному составу клеток культивируемых микроводорослей различают несбалансированные и сбалансированные среды.

Примером несбалансированной среды служит среда Тамия, в которой в качестве источника азота используется нитрат калия. Поскольку для синтеза своей биомассы микроводорослей требуется азота намного больше, чем других элементов, то от источника азота зависит в большей степени изменение рН питательного раствора. Причина дисбаланса среды Тамия заключается в начальном избытке ионов калия, который усиливается в процессе культивирования. Поскольку нитрат калия – щелочная соль, выращивание микроводорослей на среде Тамия сопровождается повышением рН раствора, накоплением в нем карбонатных и бикарбонатных ионов. Повышение рН приводит к выпадению в осадок Р и Мg, т. е. культивирование на среде Тамия приводит к значительному изменению начального соотношения ионов, дефициту одних элементов и избытку других. По мере снятия части урожая биомассы и добавления в фоновый раствор новых порций среды этот дисбаланс усиливается, что при длительном культивировании приводит к значительному угнетению роста водорослей.

К сбалансированным средам относится сбалансированная среда No 3. Она обеспечивает интенсивный рост хлореллы без существенных изменений рН питательного раствора. Все макроэлементы используются более или менее одновременно.

Самыми распространенными являются следующие среды Кнопа, Пратта, Тамия, Майерса, ЛГУ, Ягужинского, сбалансированная No 3 (табл. 1).

Таблица 1. Рецепты питательных сред для водорослей, гл

Рецепты питательных сред для водорослей, гл

Хлореллу можно культивировать как под открытым небом, так и в помещениях. Для массового культивирования хлореллы под открытым небом могут быть использованы установки самой различной формы и размеров. Для их изготовления пригодны различные материалы кирпич, бетон, дерево, органическое стекло и др.

Таким образом, существуют культиваторы открытого и закрытого типа (рис. 1). Открытые – это установки, в которых суспензия водорослей не изолирована от атмосферы. Они дешевы в изготовлении, просты в конструкции, но при их использовании трудно следить за оптимизацией и стабилизацией факторов роста водорослей, культура легко заряжается, и получается суспензия с низкой плотностью.

Конструкции культиваторов закрытого типа обеспечивают возможность направленного регулирования параметров выращивания, что открывает перспективу резкого повышения урожая с единицы объема при более экономном расходовании химикатов и углекислого газа, увеличения плотности суспензии, улучшения ее качества вне зависимости от внешних условий.

Конструкции культиваторов для микроводорослей разнообразны, но в общей схеме содержат следующие основные функциональные системы и блоки 1) реактор; 2) системы освещения, питания культуры, газообмена, термостабилизации, перемешивания культуры, отбора урожая, контроля и управления;

3) вспомогательное оборудование. Реактор представляет собой резервуар, в котором происходят рост и размножение культуры микроводорослей. Наибольшее распространение на производстве получили реакторы в виде плоскопараллельных кювет, стеклотрубчатых систем, разнообразные горизонтальные бассейны и пр.

Система освещения включает источник света и устройства для его распределения и отражения.

Система питания предназначена для поддержания концентрации растворенных в воде питательных веществ в пределах, не вызывающих лимитирование или ингибирование роста микроводорослей.

Система состоит из емкостей для питательной среды и дозаторов, обеспечивающих добавление в реактор определенного объема питательной среды при одновременном отборе такого же объема культуры.

Устройства для культивирования микроводорослей

Рис. 1. Устройства для культивирования микроводорослей

а – культиватор ЛГУ 1 – корпус; 2 – неполная срединная перегородка; 3 – насос;

б – культиватор ВНИИПРХ-64 1 – дисковая перегородка; 2 – кольцевая перегородка; 3 – газовый колпак; 4 – насос;

в – культиватор ВНИИбиотехники 1 – корпус; 2 – насос; 3 – нагревательная труба; 4 – теплообменники; 5 – сточный конус; 6 – насадка;

г – японский культиватор 1 – круглый бассейн; 2 – вращающиеся перфорированные трубки; 3 – насос

Система газообмена включает источник углекислого газа (газобаллоны, топливные газы, биологические объекты), компрессор, расходомеры, магистрали движения газовоздушной смеси.

Система термостабилизации предназначена для поддержания температуры суспензии микроводорослей в оптимальных пределах.

Система перемешивания предназначена для улучшения питания и дыхания клеток суспензии микроводорослей, создания более равномерного облучения клеток светом, уменьшения оседания на поверхность реактора.

Производство микроводорослей включает ряд операций 1) подготовка питательной среды; 2) приготовление инокулянта; 3) зарядка и запуск культиватора; 4) культивирование и выдача готовой продукции; 5) регулярная чистка и обеззараживание технологического оборудования.

В настоящее время разработано большое количество культиваторов для интенсивного выращивания микроводорослей. Специалистами ЛГУ предложена недорогая установка для массового культивирования микроводорослей, представляющая собой прямоугольный каркас, выстланный полиэтиленовой пленкой и не полностью перегороженный посредине для создания циркуляции. Перемешиваение суспензии осуществляется насосом, расположенным в одной из половинок культиватора, что обеспечивает непрерывную циркуляцию суспензии. Подача углекислого газа производится из баллона непосредственно под двигатель.

В лабораторных условиях для культивирования микроводорослей применяется и культиватор закрытого типа. Установка состоит из двух плоскопарных кювет объемом 8 л каждая, между ними помещен светильник. Культура постоянно перемешивается воздухом, который подают со скоростью 2,5 лмин на 1 л культуры. Один раз в сутки культуру сливают и доливают свежую питательную среду, а 2–3 раза в сутки в культиватор вносят мочевину из расчета 0,25 гл. Ежесуточная продуктивность культуры при таком режиме составляет 8 г сухой или 24 г сырой биомассы с 1 л среды.

Урожайность водорослей колеблется в широких пределах – от 2 до 20 г сухого вещества на 1 м2 в сутки.

В рыбоводстве на суспензии хлореллы выращивают многих беспозвоночных, которые в дальнейшем используются для кормления рыб.

 

Оцените статью
[Всего:    Средний:  /5]
Ссылка на основную публикацию