|
Хлорелла как регулируемая кормовая база сельского хозяйства.
Одноклеточная микроскопическая планктонная водоросль хлорелла широко распространена в природе. Размер её клеток от 0,002 до 0,01 мм в диаметре.
Химический состав хлореллы лабилен. Он зависит от состава питательный среды, на которой она выращена. В условиях достаточного азотного питания хлорелла содержит более 50 % протеина, 35 % углеводов, 5 % жира и 10 % минеральных солей.
В опытах Спера и Мильнера (1956) было показано, что путем изменения минерального питания, температурных и световых условий можно выращивать водоросли с различным соотношением питательных веществ, например, такого содержания: 58 % белка, 37,5 % углеводов и 4,5 % жира; 8,7 % белка, 5,7 % углеводов и 85,6 % жира; 28,3 % белка, 16,2 % углеводов и 45,5 % жира [1].
Изучен химический состав хлореллы (штамм 157), выращиваемой на разных средах (табл.1). Органо-минеральные среды состояли из жидкого навоза (1:20 и 1: 40) и диаммонийфосфата (2 г/л), минеральной средой была среда Тамия. В среду вводили технический раствор фенолята натрия в концентрации 0,1 %. Результаты исследования показали что в хлорелле, выращенной в органических средах по сравнению с выращенной на минеральных средах содержалось больше жира и фосфора, а на минеральных каротина.
Таблица 1 – Химический состав хлореллы выращенной в разных средах
Среды Протеин, % Каротин, мг/кг Жир, % Зола, % Кальций, г/кг Фосфор, г/кг
Тамия 38 480 0,37 3,34 2,41 4,79
Тамия+ 0,1% ТРФН 35 111 2,00 4,92 2,17 12,56
НС(1:20)+0,1 % ТРФН 39 262 7,49 10,10 2,30 15,30
НС (1:40)+ 0,1% ТРФН 43 272 4,47 10,50 1,52 14,60
ТРФН значительно повышал ассимиляцию хлореллой фосфора и снижал уровень каротина. При введении среду ТРФН происходило перераспределение в пигментном спектре хлореллы. Если содержание каротина и а-хлорофилла понижалась, то в- хлорофилла, лютеина и виолаксантина повышалась. Сумма пигментов на органо-минеральных средах была выше чем на органических [2].
Разные методы консервирования оказывают различное влияние на ее химический состав ( табл.2). показано, что у хлореллы лиофильной сушки больше содержится протеина, а у хлореллы, законсервированной химическим способом, - каротина. При хранении водорослей происходит потеря питательных веществ [3].
Таблица 2 – Химический состав хлореллы в зависимости от способа консервирования.
Способ консервирования Состояние вещества Содержание в % В 1кг хлореллы
Общая влага Сухое вещество Органическое вещество Зола Протеин Жир Клетчатка БЭВ Ca,г P, г Каротин, мг
Лиофильная сушка Натуральное 11 89 83,3 5,7 54,1 7,0 5,0 17,2 7,4 1,5 199
Абсолютно сухое - 100 93,6 6,4 60,8 7,9 5,6 19,3 8,3 1,7 224
Химический метод Натуральное 73 27 24,6 2,4 13,6 3,9 1,4 5,8 2,2 0,4 131
Абсолютно сухое - 100 83,0 8,0 46,5 11,3 4,8 20,9 6,5 1,3 186
Абсолютно сухое - 100 91,3 8,7 50,9 12,3 5,2 22,9 7,1 1,4 203
В отношении кормовых достоинств хлореллы наибольший интерес представляют белки, жиры, витамины и минеральные вещества.
Белки. Протеина хлореллы содержит больше, чем пивные дрожжи, соевая мука или обезжиренное сухое молоко. Но, как известно, высокое содержание белка еще не гарантирует полноценности корма. Необходимо, чтобы белки содержали определенный набор аминокислот.
В хлорелле содержатся все десять незаменимых аминокислот. Кроме этого, в ее состав входят аспарагиновая и глютаминовая кислоты, гликокол, серин, аланин, цитрулин, тирозин, пролин, гамма-аминомасляная кислота и бета-аланин. Содержание нуклеиновых кислот в хлорелле варьирует от 4 до 7 %. Некоторые из аминокислот содержатся в хлорелле в таком количестве, что ее можно сравнить с кормами животного происхождения.
В рационах животных наиболее дефицитны лизин, метионин и триптофан. Рационы по аминокислотам балансируют подбором кормов или добавлением синтетических аминокислот. С помощью синтетических аминокислот можно восполнить от5 до 10 % их количества в рационе. Это количество аминокислот можно возместить и введением в рацион хлореллы: для свиноматок 50- 100 г на голову в сутки, курам – 20 – 30 г.
Витамины. Содержание витаминов в хлорелле зависит от ее возраста и условий выращивания. Хлорелла богата каротином, в которой в ней в 3 раза больше, чем в травяной муке, или в 500 раз больше чем витамина А в молоке. Витамина С в свежей хлорелле столько же, сколько и в лимонном соке или в 100 раз больше, чем в молоке [4]. При направленном выращивании водорослой, по видимому, можно достичь желаемых результатов по синтезу того или иного витамина [5].
По содержанию каротина хлорелла превосходит все растительные корма. Каротин является предшественником витамина А. Роль этого витамина в обмене веществ животных хорошо известна.
Потребность животных в каротина зависит от вида, возраста и пола. Чтобы удовлетворить 50 % потребности животных в каротине в рацион, надо ввести хлореллы корове 200-300 г, свиноматке 15- 25 г, курице – 1-2,5 г. Хлорелла как источник каротина может быть перспективным кормом в рационах всех видов животных.
Жиры. Содержание жира в сухом веществе хлореллы значительно меняется в зависимости от состава питательной среды, условий роста водоросли [6], а также цикла ее развития. В среде с концентрацией азота ниже 0,001 моля и сильном освещении в течении двух месяцев в клетках хлореллы накапливается до 80 % вещества липидного характера, однако при этом снижается общее содержание органического вещества. Содержание жира в хлорелле колеблется от 8 до 18 %. Жиры при комнатной температуре остаются жидкими, что связано с высоким содержанием в них ненасыщенных жирных кислот. Этот жир близок к другим растительным жирам, обычно употребляемым в пищу [7]. В составе жиров протококковых водорослей, помимо жирных кислот, характерных для высших растений, таких, как стеариновая, олеиновая, линоленовая, найдены и очень редкие в природе жирные кислоты [8].
Жир хлореллы ценен высоким содержанием в нем незаменимых жирных кислот. Для удовлетворения потребности животных в жирах можно выращивать хлореллу на специальных средах.
Особенно чувствительны к недостатку жира в рационе птица и звери. Чтобы сбалансировать рацион зверей по жиру, требуется ввести лишь 3 – 5 г хлореллы, для кур будет достаточно 2 – 3 г сухой хлореллы.
Зола. В сухом веществе хлореллы обычно содержится от 5,5 до 10 % золы. В составе золы много фосфора, серы и магния. Содержание магния в 1 кг сухого вещества хлореллы колеблется в пределах 2,9 – 13,7 г [9]. Клетки хлореллы богаты йодом. Содержание микро- и макроэлементов в хлорелле зависит от состава питательной среды.
В состав питательных сред входят такие биологически активные элементы, как железо, цинк, кобальт, медь, марганец, молибден и другие. Роль этих элементов обмене веществ у животных известна. В силу видовых и других различий потребность животных в отдельных элементах неодинакова. Рационы не всегда удовлетворяют потребность животных в элементах минерального питания. Например, свиньи часто испытывают дефицит железа, цинка, меди и кобальта. У коров железо оказывается избыточным, а цинк, марганец, кобальт, медь и йод – дефицитными. Скармливая животным хлореллу в виде суспензии, можно ликвидировать частичный дефицит элементов минерального питания: для жвачных животных целесообразно выращивать хлореллу на среде Тамия в сочетании с органическими средами. Для коровы достаточно 5 – 10 л суспензии, чтобы удовлетворить ее потребность в цинке, марганце, меди и кобальте. В организме животного в комплексе с белками, жирами и витаминами микроэлементы дают хороший эффект, стимулирующий рост и развитие.
Таким образом, лабильность химического состава хлореллы позволяет использовать ее как добавку к рационам животных с целью восполнения дефицита аминокислот, витаминов, ненасыщенных жирных кислот или минеральных веществ.
Список использованных источников
1. Spoehr H. A., Milner H. W. Production of protein, lopides and carbohydrates by culture of algae. ( Carnegie Institute of Washington). 1956, Pat. USA, 2. 732.662,47.
2. Сальникова М. Я. кормовые достоинства хлореллы. – «Свиноводство», 1965, № 6, с. 28 – 29 .
3. Сальникова М. Я. Химическое консервирование хлореллы. – Тр. Учен. записки КГВИ, 1967, Т. 98, С. 342 – 345.
4. Nakamura H. Chlorella food for animal husbandry. Publish ed by international Chlorella union. Tokio, Japan, 1964.
5. Милоградова Е. И. Исследование среднеазиатского штамма Chlorella pyrenoidosa на синтез витамина В12. – «Тезисы докл. Всес. совещания по массовому культивированию одноклеточных водорослей». Л., 1961, с. 68.
6. Milner H. V. Possibilies in photosynthetic method for production of oils and proteins. Tous. Ames. Oil Chemists Soc, 1951, № 28, p. 363 – 367.
7. Клячко- Гурвич Г. Л., Семененко В.Е. Некоторые физиолого-биохимические аспекты направленного получения ценных метаболитов и веществ в условиях интенсивной культуры водорослей. – В сб.: «Изучение интенсивной культуры водорослей». Прага, 1965, с. 15 – 27.
8. Moyse A. Etude dela croissance d̕ algues monocellulaires (Chlorelles et especes voisines) en cultures accelerles. III Report sur les essais de culteres de Chlorelle a ciel ouvert, J. Rech C. N. P. S., № 36, 1956, p. 261 – 269.
9. Scutt J. E. Autoinhibitor production by Chlorella vulgaris. Amer. J. Bot., 1964, v. 51, № 6, part I, p. 581 – 584.
Автор: инженер- эколог Камалеева Р.Р.
|
