Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Жумадилова Ж.Ш. 1 Изимбет А.П. 1 Шорабаев Е.Ж. 1 Саданов А.К. 2

---

1 Филиал «Прикладная микробиология» РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК

2 РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК

Род Хлорелла (Сhlorella) относится к типу зеленых водорослей (Chlorophyta), порядку хлорококковых (Chlorococcales) и семейству хлорелловых (Сhlorellaceae). Род хлорелла включает в себя ряд видов одноклеточных водорослей с хроматофорами зеленого цвета и диаметром клеток от 1,5 до 10 микрон. В последние годы ее начали применять в качестве дополнительной кормовой добавки в питании сельскохозяйственных животных и птиц. В связи с этим задачей данных исследований является усовершенствовать получения суспензии и пасты из биомассы микроводорослей в условиях Кызылординской области. При выполнении исследований была использована штамм ARU-07. По результатам проведенных работ были усовершенствованы способы получения суспензии и пасты из биомассы микроводорослейс использованием водопроводной воды с превышенным содержанием сульфатов. Область применения сельское хозяйства.

Статья в формате PDF

1569 KB

Хлорелла

биомасса

животноводства

экология

зеленые корма

1. Хлорелла – новый уровень повышения резервных возможностей животноводства // www.algobiotehnologia.com.

2. Абжалелов Б.Б., Кужамбердиева С.Ж., Жумагулов Т.Ж., Ахатев Н.А., Бекетова К.Н., Шапшанова Г. Оценка качества питьевой воды из различных источников города Кызылорда // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 3. – С. 519-522.

Хлорелла – представитель многочисленного семейства микроскопических водных растений. Сравнивая с другими видами, её можно отнести к тем растениям, которые быстро приспособились к условиям аквакультуры. В царстве растений хлорелла стоит на первом месте по очень многим показателям. Так, например, по химическому составу клетки, содержанию белков, незаменимых аминокислот, витаминов, набору микроэлементов, биологически активным веществам и прочим показателям с хлореллой не могут сравниться не только водные, но и наземные растения [1].

Одной из самых актуальных проблем для Казахстана, является обеспечение населения доброкачественной итьевой водой. Обеспеченность городского и сельского населения питьевой водой во многих областях страны составляет менее 50 % потребности в воде, к тому же качество не отвечает требованиям национального и международного стандартов. Сегодня на одного жителя Кызылординской области приходиться лишь 120 литров [2].

Цель исследования

Совершенствовать получения суспензии на водопроводной воде, в составе которой превышены нормы сульфатов.

Материалы и методы исследований

Культура микроводорослей выращивается на питательной среде. Для приготовления питательной среды использовали водопроводную воду. Основными крупными источниками питьевой воды в городе Кызылорда являются:

– река Сырдарья;

– подземные источники, согласно имеющимся данным запасы подземных вод на территории области размещены неравномерно.

Питьевая вода города Кызылорда по основным ингредиентам химико-органолептических показателей соответствует стандартам и ГОСТу. Исключением являются сульфаты, величина которых превышает ПДК. При использовании такой водопроводной воды для достижения оптимальной плотности до 1 нм штаммы микроводорослей культивировались 9 дней.

Результаты исследования и их обсуждение

Для совершенствования способов получения суспензии сокращали время культивирования микроводорослей, определяли влияние углекислого газа, перемешивания и их сочетанного действия на рост микроводорослей Chlorella vulgaris ARU-07, выращенных на водопроводной воде, в составе которой превышены нормы сульфатов. По результатам предварительных исследований созданы следующие оптимальные условия для культивирования биомассы микроводорослей:

– освещение осуществляли натриевой лампой (ДНаТ-250), спектр излучения которой обеспечивает более гармоничное развитие и рост клеток. Световой поток лампы – 28000 лм, мощность 250 Вт, световая отдача 100 лм/Вт, длина 250 мм, диаметр 48 мм, тип цоколя Е40.

– температуру в установке поддерживали на уровне 27-2 °С.

Для определения оптической плотности суспензии использовали спектрофотометр UV/VIS 1800 (Shimadzu, Япония). Двух лучевая максимальная скорость сканирования не менее 24000 нм/мин, детектор: кремниевый фотодиод, спектральный диапазон 190-1100 нм. Оптическую плотность микроводорослей определяли при длине волны 560 нм.

Для перемешивания использовали компрессор воздуха SOBOWP-4001, мощность 30 Вт, напряжение 220-240 В, сила переменного тока – 50/60 ГЦ.

Интенсивно хлорелла может развиваться только при достаточном для этого процесса количестве углекислого газа, растворенного в питательной среде. Влияние искусственных стимуляторов представлено на рисунке.

Ежедневно на протяжении опыта в ёмкость вводили раствор углекислого газа из расчета 1 % от общего объема суспензии. За период опыта рост микроводорослей через 7 суток в варианте СО2 + перемешивание показал лучший результат. Оптическая плотность их сочетанного действия достиг 1,247 нм.

Для получения пасты хлореллы биомассу отделяли от питательного раствора с помощью центрифуги (MPW-340 (Польша), число оборотов 2000 об/мин) в течение 2 минут. Свежую пасту необходимо скармливать с.-х. животным в течение 1 суток, иначе в ней происходит разложение белка и окисление жиров. Биомассу можно хранить только в консервированном виде. Консервирование проводят дегидрированием либо химическим способом.

Дегидрирование основано на удалении влаги из пасты при помощи нагревания в сушилках, распылительной сушке или сублимационным методом в вакууме при температуре 100-200 °С. Для консервирования хлорелловой пасты используется смесь соляной кислоты и поваренной соли. На 1 кг пасты вносится по 7,5 г соляной кислоты и 30 г поваренной соли. Также для консервирования используется сорбиновая (2 г на 1 кг пасты) или лимонная (0,1-1 г на 1 кг пасты) кислоты.

Динамика роста микроводорослей при перемешивании и с добавлением СО₂

Определение дозы консервировании биомассы микроводорослей

В наших исследованиях пасту, полученную из суспензии хлореллы, консервировали лимонной кислотой. Результаты экспериментов представлена в таблице.

Биомассу из суспензии микроводорослей консервировали в трех вариантах:

1) лимонную кислоту добавляли из расчета 1 г на 1 кг пасты,

2) 2 г – на 1 кг пасты,

3) 4 г – на 1 кг пасты.

По результатам исследований в первом варианте через 7 дней и в 3-ем варианте через 14 дней паста испортилась. 2-ой вариант консервирования лимонной кислотой оказался наиболее оптимальным и достигал 20 дней.

В процессе роста измеряли оптическую плотность при длине волны 560 нм. По результатам измерения оптическая плотность пасты микроводорослей, полученной из суспензии штамма Chlorella vulgaris ARU-07, составляла 4,0 нм.

Выводы

Таким образом, усовершенствованы способы получения суспензии и пасты из биомассы микроводорослей с использованием водопроводной воды с превышенным содержанием сульфатов. Установлено, что применение дополнительных стимуляторов в виде перемешивания с добавлением СО2 положительно влияет на динамику роста микроводорослей и позволяет увеличивать выход суспензии в 5 раз. Выявлено, что для консервирования биомассы микроводорослей оптимальным вариантом является использование лимонной кислоты из расчета 2 г на 1 кг пасты.

Библиографическая ссылка