Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2012 в 21:53, реферат
Водоросли – старейшие в мире растения, которые 500 – 600 млн. лет назад составляли всю флору на земле и росли практически во всех водоёмах. На основе окраски выделяются три отдела водорослей: зелёные, красные и коричневые. В настоящее время известно более 25 000 видов водорослей, но наиболее обширен отдел зелёных водорослей Chlorophyta, в котором насчитывается более 16 000 видов.
Пофира
Порфира - морская водоросль из группы багрянок, или красных водорослей, из семейства Porphyraceae, или Bangiaceae, имеет вид широкой, но тонкой и нежной пластинки неправильных очертаний, складчато-волнистой, с цельными либо лопастными, или надорванными краями. Посредством очень короткой ножки такая пластинка “Порфира” прикрепляется к подводным предметам. Она состоит всего из одного слоя клеток и только в местах образования половых органов является многослойной. Морская водоросль “Порфира” содержит большое количество протеина, жирные кислоты, которые участвуют в строительстве клеточных мембран, а следовательно играют важную роль в процессе регенерации кожных покровов. Кроме того, в этой водоросли содержится провитамин А, обеспечивающий нормальную жизнедеятельность клетки.Особенно богата витаминами А, В1, В2, В12, С и D. Витамина B1 отсутствие которого в пище вызывает у человека болезнь бери-бери, в порфире оказалось лишь вдвое меньше, чем в высоковитаминозных пивных дрожжах, фактора роста - витамина В2 - обнаружено в ней вдвое больше, чем в капусте и моркови, а антицинготного витамина С в ней столько же, сколько в лимоне. Большое значение имеет также содержание иода, брома, мышьяка и некоторых других веществ. Богаты водоросли и растительными волокнами, которые активизируют деятельность кишечника.
Ульва — съедобные зеленые морские водоросли, крупные слоевища которых (длиной от 30 до 150 см) внешне очень похожи на листья салата-лука, отсюда и второе название ульвы — «морской салат» (по-английски sea lettuce). В Скандинавии, Великобритании, Ирландии, Китае и Японии ульва достаточно широко используется в пищу — эта водоросль богата белками, клетчаткой, витаминами, минеральными веществами (особенно железом).
В сыром виде ее добавляют в салаты или кладут в супы. Растет ульва обычно на мелководье. Вглубь особенно не заходит, так как отличается светолюбием и очень привержена к теплу. Наиболее подходящие для нее места обитания — хорошо прогреваемые солнцем морские бухточки и заливчики. В основании водоросли довольно крупные клетки с ризоидами, которыми ульва крепится к подводному твердому субстрату, образуя так называемую подошву. Стебля нет, зато есть листовидный пластинчатый таллом длиной 30-50 см. Он очень нежен, тонок, лишен какой-либо жесткой арматуры, свойственной листьям наземных растений. В более теплых морях этот таллом заметно изменяется, приобретает более фестончатую форму.
В отличие от
многих других черноморских водорослей
ульва легко мирится с
Размножается ульва по-разному. Может совсем просто. У основания водоросли из ее подошвы прорастает молоденькая ульвочка, и водорослевый «куст» становится пышнее. Может умножить свою численность и по-другому. В любом месте материнского таллома, когда приходит время, образуются две подвижные клетки. Они через поры выходят наружу в воду и сливаются, образуя зиготу, - зародыш будущей водоросли. Зигота прорастает, и с этого момента начинается развитие крошечной дочерней ульвы.
Водоросли уми будо растут только в Японии, причём исключительно на острове Окинава, близ деревни Онно, жители которой их культивируют в теплой и кристально чистой воде. Уми Будо переводится как "морской виноград" - они действительно похожи на гроздья винограда в миниатюре. Нередко их называют "зеленой икрой" или "морской икрой", поскольку "листики" уми будо лопаются на зубах, как икринки. У этих водорослей тонкий, чуть солоноватый вкус. Уми будо ещё и очень полезны - положительно влияют на кожу лица.
Родимения также известна как Rhodymenia palmata,
Red Dulse, Sea Lettuce.
Эту красную водоросль собирают в холодных
водах вдоль атлантических берегов Канады,
а также возле берегов Ирландии и Норвегии.
Родимения растёт в зонах прибоя на камнях,
скалах и раковинах. Родимению заготавливали
в августе, просушивали за первый осенний
месяц и ели в течение холодного времени
вместо зелени и овощей Эта водоросль
может быть использована в сыром, жареном,
печёном и варёном виде, добавляют в салаты, блюда из рыбы
и используют как начинку для пирогов.
В европейской традиционной медицине
родимения использовалась как средство
от паразитов, запоров и цинги. В растении
много йода, поэтому употребление его
в пищу улучшает состояние страдающих
от расстройств щитовидной железы.
Родимения содержит следующие минералы
и полезные вещества:
альфа-каротин, бета-каротин, кальций,
хром, кобальт, йод, железо, лутеин, марганец,
магний, ниацин, фосфор, калий, рибофлавин,
селен, кремний, натрий, олово, витамин
С, зеаксантин и цинк.
Конбу (комбу).
Эта большая бурая
водоросль с длиной листьев
более20 метров и шириной до30 см
содержит много глютаматовой
кислоты, за счёт чего
Биотехнологические виды водорослей
Водороссли можно не
толко собирать из водоемов
но и выращивать исктственно. Имея
много хароших полезнных свойств
их выращивание также выгодно как
и сельскохозайственные культуры.
Меная среду культивирования можно
получить водоросли с разнообразнимы
выгоднимы для человека и для
технических целей водоросли. Среди
биотехнологических штаммов водорослей,
широко используемых во всем мире для
получения ценных медицинских препаратов,
пищевых и кормовых добавок, наибольший
интерес представляют 3 вида — спирулина,
дюналиелла и хлорелла.
Клетки сине-зеленой водоросли
спирулины соединены в
Изучение питательной ценности биомассы
спирулины, проводившееся во многих странах,
показало ее полезность и целесообразность
использования в рационах детского и диетического
питания здоровых и больных людей и для
кормления животных [3—4].
Спирулина — профилактическое и лечебное
средство при таких болезнях, как атеросклероз,
миокардиосклероз, болезни желудочно-кишечного
тракта (гепатит, цирроз печени, панкреатит,
язва желудка и двенадцатиперстной кишки
и др.), диабет, глазные болезни (катаракта
у пожилых людей, глаукома), анемия, облысение,
вызванное нарушением кровообращения
и катионами тяжелых металлов, в качестве
энтеросорбента токсикантов, в гериатрии
и т.д. Особенно важно положительное действие
биомассы спирулины при заболеваниях,
сопровождающихся поражениями иммунной
системы. Из спирулины выделен сульфополисахарид
— кальций-спирулан, обладающий антивирусной
активностью против герпеса, цитомегаловируса,
кори, свинки, гриппа А и ВИЧ-1. Существуют
экспериментальные доказательства того,
что спирулина эффективно снижает уровень
холестерина в организме, содержащиеся
в ее клеточной стенке полисахариды освобождают
организм человека и животных от радионуклидов
и катионов тяжелых металлов.
Очень хорошие результаты были получены
при использовании биомассы спирулины
в качестве кормовых добавок к рационам
сельскохозяйственных животных. Так, добавки
сухой биомассы спирулины к дневному рациону
откормочных свиней на свинокомплексе
КРЗ г. Осиповичи по 4 г в течение 2 месяцев
позволили увеличить суточные привесы
на 22—25%. На Минском ПО по птицеводству
при скармливании цыплятам по 100 мг сухой
биомассы спирулины в сутки также прекратился
падеж молодняка. Однако вопрос использования
спирулины в сельхозпроизводстве республики
до сих пор остается открытым. Минимальная
цена 1 кг сухой биомассы спирулины, закупаемой
за границей в настоящее время, составляет
50 долл. США, тогда как произведенной в
Беларуси была бы 25 долл. или даже меньше,
о чем свидетельствуют данные, полученные
в рамках проекта «Оптимизация технологических
параметров культивирования цианобактерии
Spirulina platensis для создания эффективного
способа получения биомассы, обогащенной
биологически активными веществами» в
ГППИ «Новые биотехнологии» (2006—2010 гг.).
В Институте биофизики и клеточной инженерии
уже получены лабораторные образцы сухой
биомассы спирулины.
Подсчеты показывают, что для свинофермы
в тысячу голов на год необходимо 1460 кг
биомассы. Такое количество за год даст
установка объемом 26 м3, она же обеспечит
кормовой добавкой по 100 мг в сутки 40 тыс.
цыплят-бройлеров. Учитывая, что животноводство
и птицеводство являются приоритетными
отраслями сельского хозяйства в нашей
стране, рынок потребления биомассы спирулины
неограничен.
Материальный баланс производства 1 кг
сухой биомассы спирулины можно представить
так:
• израсходовано: натрий двууглекислый
— 2,5 кг; натрий азотнокислый — 0,7 кг; натрий
хлористый — 0,4 кг; калий фосфорнокислый
двузамещенный — 0,06 кг; калий сернокислый
— 0,1 кг; магний сернокислый — 0,01 кг; кальций
хлористый — 0,08 кг; железо лимоннокислое
— 0,06 кг; вода — 1,2 м3; электроэнергия —
100 кВт/ч;
• получено: белок высокого качества —
550—650 г; углеводы — 150—200 г; липиды — 50
г; минеральные вещества — 70 г; каротин
(провитамин А) — 1,7—2,3 г; витамин С — 1,7—2
г; витамин В1 — 55 мг; витамин В2 — 40 мг;
витамин В3 — 11 мг; витамин В6 — 3 мг; витамин
В12 — 2 мг; витамин Е — 190 мг; витамин РР
— 119 мг; биотин — 0,4 мг; фолиевая кислота
— 0,5 мг; инозит — 350 мг; β-линоленовая кислота
— 550 мг.
Дюналиелла
Одноклеточная зеленая водоросль
дюналиелла — объект массового промышленного
культивирования для получения
витаминов, липидов, спиртов (в частности,
этанола) и антибиотиков. Биомасса этой
водоросли широко применяется в
мировой практике в качестве кормовых
добавок в животноводстве и птицеводстве.
Особенно интенсивно эта водоросль используется
для получения в промышленных масштабах
β-каротина и полиненасыщенных жирных
кислот, являющихся предшественниками
простагландина и препятствующих развитию
атеросклероза и других заболеваний.
Такие крупнейшие биотехнологические
фирмы, как Cyanotechnical Corporation и Microbiol. Resources,
производят каждая по 1,5 т β-каротина в
год из биомассы дюналиеллы. Эта водоросль
по своим пищевым качествам не уступает,
а в ряде случаев превосходит другие по
высокому содержанию жиров (до 28%) и витаминов,
полному набору аминокислот, в том числе
незаменимых, а также низкому содержанию
зольных веществ. В отличие от других водорослей,
клетки дюналиеллы лишены целлюлозной
или пектиновой оболочки и окружены лишь
тонкой эластичной протоплазматической
мембраной (плазмалеммой), что существенно
облегчает усвоение биомассы водоросли
животными при кормлении.
Один из видов дюналиеллы — Dunaliella salina
— единственный представитель водорослей,
который может выращиваться на высокосолевых
средах. В Институте биофизики и клеточной
инженерии на инициативной основе разработаны
способы культивирования дюналиеллы на
средах, содержащих глинисто-солевые шламоотходы
ПО «Беларуськалий». Установлено, что
в таких условиях происходит модификация
пигментного состава клеток водоросли,
а именно увеличивается в несколько раз
содержание каротиноидов, и суспензия
клеток приобретает желтый оттенок. Такая
биомасса может с успехом использоваться
для получения β-каротина.
Хлорелла
Одноклеточная зеленая водоросль
хлорелла по содержанию витаминов превосходит
все растительные корма и культуры
сельскохозяйственного
В 1 г массы сухого вещества водоросли
содержится: каротина 1000—1600 мкг, витамина
B1 — 2—18, В2 — 21—28, В3 — 12—17, В6 — 9, B12 —
0,025—0,1, С — 1300—5000, провитамина D — 1000,
К — 6, РР — 110—180, Е — 10—350, пантотеновой
кислоты — 12—17, фолиевой кислоты — 485,
биотина — 0,1, лейковорина — 22 мкг. По содержанию
витаминов хлорелла превосходит дрожжи,
считающиеся богатым источником этих
жизненно важных веществ. В клетках водоросли
больше, чем в дрожжах, инозита в 1,5 раза,
биотина — в 2, пантотеновой кислоты —
в 1,3, пара-аминобензойной кислоты — в
2,9 раза. Витамина B12 нет ни в дрожжах, ни
у высших растений, а хлорелла его продуцирует.
Если в рыбьем жире содержится 6 витаминов,
то в хлорелле не менее 13. Количество витаминов
как в клетках, так и в культуральной среде
заметно варьирует в зависимости от условий
культивирования и фазы развития водоросли.
Среди внеклеточных продуктов хлореллы
обнаружены витамины B1, В2, В3, B5, В6, B12, фолиевая
кислота и ее производные, пара-аминобензойная
кислота, биотин, инозит. Содержание этих
витаминов в среде значительно превосходит
их количество в клетках. Так, на 6-й день
выращивания количество витаминов в среде
максимальное и составляет для пантотеновой
кислоты, биотина, п-аминобензойной кислоты
— 80%, для пиридоксина — 70, тиамина, инозита,
никотиновой кислоты — 60% общего содержания
в клетках и среде. Затем относительное
содержание витаминов в среде снижается,
тем не менее и на 14-й день культивирования
оно составляет около половины общего
количества. Поэтому при использовании
биомассы в качестве кормовых добавок
следует учитывать это обстоятельство
и спаивать животным суспензию клеток,
не теряя находящиеся в среде витамины
и другие биологически активные вещества
— антибиотики, ферменты, стерины, фитогормоны
и т.д.
Так как в белке хлореллы содержатся все
незаменимые аминокислоты, его питательная
ценность в 2 раза превосходит таковую
для соевого белка. Если же сравнивать
питательную ценность биомассы в целом,
то окажется, что 1 кг биомассы равен 4—5
кг сои. При добавлении к 1 т зерна 5—7 кг
массы сухого вещества хлореллы биологическая
ценность зерна увеличивается в 1,5 раза.
По калорийности хлореллу можно приравнять
к шоколаду, а ее белок равноценен белку
сухого молока или мяса.
При употреблении хлореллы в виде таблеток
или суспензии увеличивается синтез интерферона,
снабжение кислородом клеток тела и мозга,
происходит очистка крови, печени, почек,
желудочно-кишечного тракта от токсинов
и тяжелых металлов, улучшается пищеварение,
нормализуется рост организма, стимулируется
восстановление тканей, рН организма сдвигается
в более щелочное состояние, нормализуется
сердечно-сосудистая деятельность, в кишечнике
более интенсивно развивается полезная
микрофлора. Хлорелла рекомендуется при
усталости, нарушениях зрения, сердечно-сосудистой
деятельности и давления, потере памяти,
высоком содержании холестерина, проблемах
с пищеварением, тучности, головной боли,
инфекциях, дерматитах, токсикозах, аллергиях
и как общеукрепляющее средство, повышающее
иммунный статус организма.
Хлореллу весьма успешно применяют за
рубежом в сельскохозяйственном производстве
(в скотоводстве, свиноводстве, звероводстве,
птицеводстве, пчеловод¬стве) в качестве
пищевых добавок к рациону различных животных,
для улучшения плодородия почв, увеличения
всхожести семян, при силосовании и т.д.
Спаивание суспензии хлореллы удойным
коровам позволило увеличить удои и жирность
молока.
Водоросли можно применять для доочистки
сточных вод. Совместно с ВНИИ по продуктам
питания из картофеля был разработан способ
очистки сточных вод производства картофелепродуктов.
Очистка отходов производства сухого
картофельного пюре в виде муки, крупки
и гранул проводилась с помощью миксотрофного
штамма хлореллы