Posibilitatea de a folosi microalge

Microalge - un grup unic de organisme fototrofice, reprezentată de numeroase specii și o răspândire largă aplatizat în natură (mare, râu, lac, sol). Această unicelulare floră c aplicații potențiale uriașe în diferite domenii ale științei și tehnologiei.

SPECIFICITATEA producție METABOLISMULUI microalge CONEXE METABOLITI cu proprietăți valoroase pentru om le-a făcut de important obiect al biotehnologiei. Cei mai mari producători comerciali de biomasă microalge sunt firma Royal, DutchShell (Hawaii), AlgaeBioFuels (SUA), Aquaflow bionomic Corporation (Noua Zeelandă), Mitsubishi (Japonia) și altele. În Europa, producția de conducere a poziției microalge biomasă preia compania Ingrepro B.V. (Olanda), care are o vastă experiență de creștere pentru obținerea de realizare Schemele tehnologice de celule microalge imbogatite lipidelor din biomasă.

Celulele de alge conțin cantități semnificative de componente minerale. Astfel, în biomasa Spirulina conține fier, fosfor, potasiu, magneziu, mangan, zinc, seleniu, calciu și în ea decât în ​​lapte. Marine unicelular roșu alga porfiridium - sursa caragenin utilizată în industria alimentară, industria farmaceutică și ca agent de legătură în piele și textile industriile.

Una din direcțiile prioritare de dezvoltare a biotehnologiei - Căutare și de a explora noi surse inovatoare de substanțe biologic active. Date recente sugerează că algele pot fi utilizate pentru biosinteza dirijată a unui număr de compuși. De exemplu, Spirulina este capabil de sinteză a compușilor iodați natura hormonal - tiroxina si triiodotironina, usor de digerat de către organismul uman. De mare interes este perspectiva de a folosi alge verzi unicelulare biosinteza de alcaloizi, steroizi, vitamine - compuși de natură secundară. Microalge au fost utilizate cu succes în industria chimică.

Pentru a reduce costul de tehnologie este posibilă utilizarea de producție non-deșeuri de la prelucrarea complexă a biomasei microalge. produse de prelucrare de spirulină sunt de asemenea utilizate în produsele cosmetice sub formă de coloranți, creme, emulgatori, agenți de gelifiere și detergenți.

Microalge pot fi materii prime industriale pentru a obține acizi și alginații alginic, agar-agar, agaroid, caragenan, sorbitol, manitol, alcool etilic și alcool metilic, acetonă, acizi organici, esteri, nitroceluloză, aminoacizi marcați, steroli, insecticide, repelenți, compuși deytirovannyh. Și astfel de minerale, grafit, calcar, diatomita, ulei de șist și gaze, unele soiuri de cărbune, probabil, ulei, s-au format în perioadele geologice din trecut, ca urmare a activității fotosintetice a algelor antice, inclusiv unicelulare.

Microalge sunt utilizate pe scară largă în agricultură. Ca aditivi pentru hrana animalelor în creșterea animalelor și păsărilor de alge genurile utilizate Chlorococcum, mătasea broaștei, Scenedesmus, Nostoc, Navicula, Nitzschia și altele. Acești aditivi crește animalele imunității, creșterea greutății lor, fertilitatea și supraviețuirea fry, păsări crește dimensiuni de ou, creșterea producției de ouă. Prin urmare, fermierii din Statele Unite ale Americii pentru creșterea vitelor și păsărilor cu condiția iazuri algale în cazul în care deșeurile animale sunt eliminate alge. Ca rezultat, 40% azot din apele reziduale intră din nou în biomasa de alge și mâncat de animale. O utilizare a unei suspensii de Chlorella și Scenedesmus accelerează în dezvoltarea larvelor de viermi de mătase sericicultură crește viabilitatea și productivitatea coconi sale.

Folosind alge pentru a rezolva problema alimentară asociată cu căutarea unor metode eficiente de protecție a mediului, pentru a reduce presiunea umane asupra ecosistemelor acvatice, care sunt în prezent principala sursă de hrană pentru oameni și animale.

abordări practice pentru utilizarea algelor pentru sol pentru a îmbunătăți fertilitatea solului se dezvolta în două direcții. În primul rând, activarea poate Autohtonului algelor complexe din sol, deoarece aceste organisme ca o depozitare substanțe organice în ecosistemele terestre și acvatice în creștere activă a biomasei lor atunci când sunt încorporate în sol, îngrășăminte mai eficiente în prezența materiei organice, la rândul său, stimulează creșterea algelor înseși. De exemplu, în primăvară, fertilizarea culturilor de când îngrășământ este aplicat pe suprafața umedă a solului, există o dezvoltare rapidă a algelor, solul este acoperit cu o patină verde - „flori“. substanță organică de alge se descompune reziduurile de recolte mai repede, făcându-l mai accesibil pentru ceilalți locuitori ai comunității ecologice. A doua direcție în procesul de intensificare a creste fertilitatea solului folosind microalge - introducerea culturi vii ale acestor microorganisme în sol (algalizatsiya), în special în agricultură irigată. Se efectuează înainte însămânțarea plantelor sau în timpul însămânțării cu semințe (de exemplu, bumbac), sau după efectuarea plantarea algelor, care este eficientă în special în câmpurile de orez.

Microalge sunt foarte eficiente convertor de energie solară cu etape bine organizate de reducere a emisiilor de CO2 a întreg biomolecule consumatoare de energie complexe cuprinzând carbohidrați, proteine, lipide, care pot fi transformate în continuare într-o varietate de produse biotehnologice dorite.

Este cunoscut faptul că unele microalge sunt o parte a nămolului activat și pot fi utilizate nu numai CO2 ca sursă de carbon primar, dar, de asemenea, compuși organici. Cu toate acestea, procesele de tratare a apelor uzate cu nămol activ sunt caracterizate de restricții asupra valorilor valorilor inițiale ale cererii de oxigen chimic (COD) a apelor uzate. Prin urmare, pentru eficientă curățare profundă și necesită diluarea semnificativă a probei inițiale de canalizare în sistem și să mențină concentrații mari de biomasă pentru a obține o reducere de viteză mare de COD. In procesul de tratare a apelor uzate este o acumulare de biomasă cu nămol activ, care se caracterizează printr-o variabilitate a compoziției datorită heterogenității compoziției microbiene inițiale variază în apa uzată de procesare. Aceasta este o limitare semnificativă a posibilităților de a transformării ulterioare a altor produse finale. Utilizarea activat în exces de biomasă de nămol este limitată la utilizarea sa ca biofertilizer în agricultură și ca materie primă pentru producerea de metan.

Interesant, nu numai faptul de ape uzate, reale și alternative obținerea biomasei aplicată și posibila curățare ulterioară cu utilizarea sa ca materie primă în diverse procese biotehnologice. Folosind compusi bio-organice bogate ape uzate ca medii nutritive pentru cultivarea microalge, foarte promițătoare, deoarece permite combinarea tehnologiei de epurare biologică a apei și acumularea biomasei de alge, care este o materie primă valoroasă pentru producerea de diferite produse industriale. Acest proces poate deveni proces viabil economic bazat pe adăugarea de nămol activ convențional utilizat pentru tratarea apelor reziduale. Este important ca cultivarea microalgelor în apa uzată nu este necesară costuri economice și energetice asociate cu aerarea mediului.

Din punctul de vedere științific și practic evoluțiile actuale și de cercetare a unor noi procese biotehnologice care implică utilizarea de microalge în procesul de tratare a apelor reziduale, și transformarea biomasei regenerabile astfel obținute în produse comerciale importante.

Microalge sunt, de asemenea, principala sursă de acizi grași polinesaturați (PUFA), așa-numiții acizi grași omega, care joacă un rol crucial în dezvoltarea organismului uman și utilizate ca aditivi la formula pentru sugari, și reduce riscul de boli cardiovasculare.

Pește și uleiuri - principalele surse de acizi grași polinesaturați, dar utilizarea sa ca aditiv alimentar este limitată de mai mulți factori. Această acumulare este posibil de toxine, mirosul neplăcut și gust de pește, rezistență slabă la oxidare, prezența acizilor grași mixte, incapacitatea de a utiliza o dietă vegetariană. Deja, singura sursă comercială de acid docosahexaenoic sunt microalge și alți acizi, cum ar fi acidul eicosapentaenoic, acidul g-linolenic și arahidonic sunt optimizarea etape care implică producerea de microalge.

Microalge atribuie un rol important în soluționarea unui număr de probleme globale de interes pentru întreaga omenire :. Produse alimentare, medicale, energie, protecția mediului, explorarea spațiului, etc posibilitățile de producție industrială pe scară largă a biomasei microalge și extinderea gamei de utilizare a acestora a prezentat o serie de sarcini ecologiștilor, de Microbiologie și Biotehnologie în căutarea de tulpini foarte productive și optimizarea condițiilor lor de cultură. Protecția și utilizarea rațională a speciilor minerale și prevenirea efectelor biologice nedorite cauzate de alge, sunt posibile numai cu condiția cunoașterii profunde a algal, studiind modelele de distribuție și dezvoltarea algelor în ecosistemele terestre și acvatice, având în vedere caracteristicile lor fiziologice, biochimice și ecologice și biologice.

Vigen Goginyan, sef al Laboratorului de microorganisme fotosintetice „Armbiotehnologiya„NAS Centrului Științifico de producție, candidatul științe veterinare