Зависимость свойств хлореллы от условий выращивания.

Р.А. Селяметов и Х.Ф. Якубов рассматривали витаминный состав разных видов и штаммов хлореллы. Все водоросли выращивали в малогабаритных установках, под открытым небом на среде 04, на органически-минеральной и органической средах. Среду второго состава готовили из расчета на 0,5 л. минеральной среды, добавляя  0,5 л. вытяжки из куриного помета, 3г. на литр воды. Органическую среду готовили только из куриного помета ( 3 г. на литр ). Определяли и содержание каротина в хлорелле по мере хранения. За три месяца хранения сухой муки из хлореллы в ней оставалось только 20% от исходнго. Начало хранения - 1824 мкг/г; через месяц - 851 мкг/г ( 46,7%); через 2 мес. - 570 мкг/ г. ( 31,3%); через 3 мес. - 378 мкг/г ( 20,2%).

Содержание витаминов в различных видах и штаммах хлореллы при выращивании на среде 04 было следующим. Chlorella vulgaris 157 содержала витамина  А 646 мкг/ г. абсолютно сухого веса; Е -140; В1 - 4,6; В2 - 11,2; РР - 0; В6 - 4,8. Chlorella pyrenoidosa УА-1-1 содержала витамина А -1130; Е - 252; В1 - 5,0; В2 14,3; - РР - 158; В6 - 5,3.

Для изучения зависимости витаминного состава от среды выращивания указаннные выше авторы определяли витамины при выращивании на среде 04; 04 с экстрактом куриного помета и на экстракте куриного помета. Использовали хлореллу вулгарис штамм 157.  На первой среде уровень витамина А составлял 646 мкг/г; витамина Е - 140; В1 - 4,6; В2 - 11,0; РР - 142; В6 - 4,8; холина -3240. На второй среде уровень витамина А был равен 646 мкг/г ; Е -164; В1 - 4,2; В2 -7,2; РР - 108; В6 - 5,6; холина 3140. На вытяжке из куриного помета витамин А - 580мкг/г; Е - 168; В1 -3,8; В2 - 9,6; РР -136; холина 3150. Хлорелла штамма 157 накапливает больше каротина при выращивании на средах 04 и 04 с экстрактом куриного помета.

А. М. Музафаров и Т.Т. Таубаев изучали влияние температуры на развитие водорослей. Было отмечено, что Chlorella vulgaris 157  связана с температурными условиями следующим образом: при 5-10 градусах цельсия численность водорослей составляла 2,7млн.кл./ мл.; при 10 - 15 - 12, млн.; при 15- 20 - 47млн.; при 20-25 - 89 млн.; при 25-30 - 122,5млн.; при 30-32 - 127,3млн.; при 32-34 - 127,4 млн.; при 34-36 - 118,6 млн.

По данным  В.В. Пиневича ( 1965 г.) в условиях Ленинграда средний урожай хлореллы с середины мая до конца августа изменялся от 7 до 10г сухого вещества квадратного метра. Изменения температуры составляли градацию от 14 до 22 градусов по цельсию и существенного влияния на урожай не оказывали. В июле 1964 года был получен низкий урожай по причине высоких дневных температур. Низкие урожаи были получены и в сентябре ( в среднем 4 г. сухого вещества с квадратного метра в сутки), что объяснялось снижением среднесуточных температур и кратковременными заморозками.

По Hopkins, прибавление 0,2 мг/л марганца в питательную среду увеличивает урожай хлореллы в 10 - 100 раз. ( Музафаров и др. 1972 г.)

Большое зачение в повышении урожайности водорослей в культуре имеет подпитывание их определенным количеством углекислого газа. Углекислотное насыщение фотосинтеза наблюдается при концентрации его в растворах в пределах 0,01 - 0, 027% . Следовательно, 0,03% -ное количество углекислоты в воздухе вполне достаточно для обеспечения питания водорослей ( Музафаров и др. 1972 г. ).

По Myers, темп роста культуры достигает максимума в пределах интенсивности освещения 50 - 70 тыс люкс при температуре 25 градусов цельсия.

По Н. С. Гаевской, оптимальная фоновая концентрация  азота для различных штаммов хлореллы и сценедесмуса равна 15 -17 мг/ л.

Для применения хлореллы в целях биостимуляции ее следует культивировать на разбавленных средах, из которых наиболее приемлем раствор 04. Концентрация азота здесь составляет 43 г/ л.

Рост водоросле также зависит от форм азотного питания. Аммиачный азот - наиболее удобная форма его для массового культивирования хлореллы и других микроводорослей ( NH4NO3). ( Музафаров и др. 1972 г.)

Была установлена возможность замены химически чистых солей солдями широко применяемыми в сельском хозяйстве. Так, сернокислый аммоний в составе среды 04 заменили аммиачной селитрой, а однозамещенный фосфорнокислый аммоний - суперфосфатом. Брать его пришлось в количесте 0,3 или 0,6 г/ л.

Опыты проводили в специальных  стеклянных установках. Для первой брали модифицированную среду 04, где сернокислый аммоний был заменен аммиачной селитрой, а фосфорнокислый кальций - суперфосфатом. Для второй - питательную среду 04. Толщина слоя суспензии была 12 см. Использовалась хлорелла штамма 157. Культуру выращивали под открытым небом при температуре  20 - 36 градусов цельсия и освещенности 30 - 108 тыс люкс. Суспензию перемешивали с 8 ч. до 19 ч.  Выход кривой роста на плато наблюдали на 6 -й день культивирования. Урожайность при этом была в первой установке оказалась 22,2 г/ кв.м.; во второй - 22,6 г/ кв.м. сухого вещества в сутки. В последние годы эта модифицированная среда широко используется в Узбекистане.

В установках с интенсивным перемешиванием суспензии первоначальная плотность культуры не менее 1,5 млн. кл./  мл. Но и черезмерное увеличение плотности суспензии при засеве не увеличивает темпов роста культуры. Оптимальной плотностью засева в питательную среду для хлореллы вульгарис штамма 157 считается 2-5 млн. кл./ мл. ( 20 -50 мг. сухого вещества / л. ) ( Музафаров и др. 1972 г.)

По Г.И. Мелешко и др. ( Музафаров и др. 1972 г.) при плотности клеток 100 - 150 млн/ мл.  углекислотное насыщение фотосинтеза наступает при концентрации азота 0,2% в газовой смеси, при 4 -5 млрд./мл. при концентрации 4,5 - 5,5%. Высокий урожай  биомассы  ( 1 г. / л. ) был получен при концентрации углекислоты в 0,8%. Увеличение процента углекислоты до 5,8% не приводило к повышению урожайности. Уменьшение  до 0,2%  снизило урожай в два раза. Высокая продуктивность водорослей при массовом культивировании  их в установках под открытым небом наблюдается при подаче  углекислоты от 0,05 до 0,1 л./ кв.м. в минуту.

Культуру водорослей выращивали на среде 04 в трех установках. Среднедневная температура суспензии колебалась в пределах 26,3 -33 градусов цельсия. Суспезию перемешивали. Первую установку продували углекислым газом с концентрацией  0,02 л/ кв.м. в минуту; вторую - 0,05; третью - 0,1.

В первые три дня разницы не наблюдалось. На четвертый день в первой установке плотность была равна 61,7 млн. кл./ мл.; во второй - 71, 3; в третьей - 83,4. На восьмой день эксперимента плотность клеток была равна в первой установке 96,3; во второй - 138; в третьей - 153.

По мере увеличения плотности клеток культура требует увеличения концентрации подаваемого углеислого газа. ( Музафаров и др. 1972 г.)

Некоторые исследователи полагают, что при выращивании в одних  и тех же условиях урожаи водорослей зависят от размеров установок. Так, Каназава на установках  с поверхностью 19,6  - 78,5кв.м. получал в среднем 10 - 12,5 г. сухого вещества в сутки, а Накамура на установке площадью 4000 кв. м. в это же время получил всего 2,5 г сухого вещества в сутки.  В японии более-менее широкое распространение получили цементированные установки круглой и четырехугольной формы Толщина слоя питательной среды составляет 10 - 20 см.( Музафаров и др.1972г.).

Опыты показали, что дневной ход фотосинтеза хлореллы и сценедесмуса на различных питательных средах протекает неодинаково. Его величина для хлореллы вульгарис штамм 157 на органо-минеральной среде выше ( 19 г./ кв. м. в сутки), а на минеральной ниже, чем на среде 04. (  Бердыкулов, Якубов, 1971.)

По мат. http://www.ecolog-alfa.kalg.ru/page26.html