Возможно,
хлорелла одно из самых необычных растений, которое произрастает на
Земле. Не удивительно, что она широко распространена как в водоёмах,
так и встречается на поверхности почвы и даже на
коре деревьев.
Это свидетельствует о том, что у этого растения большие возможности
приспособления к различным условиям окружающей среды. Это
заинтересовало меня, я начал присматриваться к ней, и был тогда 1970
год.
В этот период полным ходом шли работы по использованию суспензии,
загущенной массы и сухой хлореллы в животноводстве. К этому времени
Hiroshi Nakamura уже издал свою замечательную работу
«Chlorella feed for animal husbandry». Я еще только
начинал осваивать методы культивирования хлореллы, которые были
наработаны к этому периоду. Однако уже тогда обратил внимание на то,
что, как для производственных целей, так и для проведения
экспериментов, использовались штаммы, осаждающиеся на дно ёмкостей, в
которых они
культивировались. В больших бетонированных бассейнах или
лотках для поддержания клеток хлореллы во взвешенном состоянии
суспензию постоянно приводили в движение с помощью электронасосов.
При проведении экспериментов по выращиванию хлореллы в колбах
их приходилось устанавливать в качалки.
Это было удивительно, так как в водоёмах обычно обитает много
планктонных видов водорослей, которые не нуждаются в принудительной
циркуляции воды. Странным было и то, что никто не использовал
планктонные штаммы. Их даже не было в каталогах штаммов, где они
находились на хранении. Не думаю, что выделить планктонный штамм
представляло большую трудность. Дело заключалось в том, что
осаждающиеся штаммы были получены путем выделения их из водорослевых
обрастаний почвы. Это были штаммы, прежде всего требовательные к
питательной среде, углекислому газу и солнечному освещению. Они были
совершенно не приспособленные к водной среде, в которой их выращивали.
У этих штаммов была отличительная особенность – возможность
быстро получить высокую продуктивность. Это была основная задача,
которая тогда ставилась при подборе штамма. Хотя уже тогда понимали,
что большим препятствием является неустойчивость штаммов к
бактериальному загрязнению культуры, невозможность выращивать
монокультуру хлореллы. Считалось, что если в культуре 40 %
хлореллы, а остальное – другие виды водорослей, то этого
вполне достаточно для того, чтобы назвать суспензией хлореллы. Было
понятно, что недостатки биотехнологического характера приведут к
нерентабельности использования её в животноводстве.
Нужен был штамм, наделенный планктонными свойствами, чтобы снизить
затраты на электроэнергию; не требовательный к питательной среде и
баллонному углекислому газу; способный противостоять бактериальному
загрязнению культуры; штамм растущий в монокультуре.
Такой штамм в природе был, но нужно было найти водоём, в котором он мог
обитать. Водоём должен был быть глубоководным и олиготрофным.
Этим условиям отвечали озеро Байкал и Нурекское водохранилище
(Таджикистан). Прозрачность воды в Нурекском водохранилище была 10 м
(по диску Секки). Поэтому в 1973 году была отобрана вода с глубин 1, 3,
5 и 10 метрового слоя на участке, где глубина составляла 250 метров.
Вода разливалась в 20-ти литровые баллоны и в нее вносилась питательная
среда. Баллоны выдерживались на подоконниках с солнечной стороны. После
появления зеленой окраски воды (примерно через 20-30 дней) образцы
микроскопировались на предмет выявления клеток хлореллы. В течение трёх
лет мы постоянно привозили воду и культивировали в сотнях стеклянных
баллонов. Только в 1977 году нам удалось выделить штамм
хлореллы. В течение 10-тилетних исследований полностью были
подтверждены все наши требования, которые предъявлялись к новому
штамму. И, прежде всего, он был планктонный, то есть при
культивировании не осаждался. Таким образом, из природной среды был
выделен штамм, принципиально отличающийся по своим свойствам ото всех
известных и использующихся на тот период.
В последующие годы были созданы установки для культивирования хлореллы
и её использования в животноводстве. Тем самым было продолжено
использование хлореллы в животноводстве, но на экономически выгодной
основе.
Впервые в 2000 г. хлорелла, выделенная из водоёма, стала использоваться
для предотвращения «цветения» водоёмов синезелеными
водорослями. И это оказалось лучшим решением данной проблемы.
В 2004 году по инициативе Всероссийского научно-исследовательского
института орошаемого земледелия Россельхозакадемии (ВНИИОЗ) работы по
предотвращению «цветения» водоёмов были начаты на
водохранилищах Волгоградской области. Научное обеспечение этих работ
взяло на себя Волгоградское отделение Государственного
научно-исследовательского института озерного и речного рыбного
хозяйства (ВО ГосНИОРХ). На сегодняшний день в результате проведенной
работы три водохранилища Волго-Донского судоходного канала (ВДСК) не
«цветут» (Карповское, Варваровское и Береславское).
По сравнению с прошлыми годами уровень «цветения»
синезелеными водорослями снизился в Цимлянском и нижней части
Волгоградского водохранилища.
Последующие разработки (2008 г.) с использованием штамма были проведены
по биологической реабилитация сточных вод и загрязненных водоёмов,
которые позволяют восстановить экосистему этих водоёмов до
естественного уровня.
Дальнейшие разработки направлены на получение сухой биомассы хлореллы.
Это, прежде всего, необходимо для удовлетворения нужд комбикормовой
промышленности в белковом сырье и для получения биотоплива.
Разумеется, перспективы использования хлореллы на этом не
заканчиваются: они значительно масштабней. И я уверен, что все
перспективные направления уже в ближайшее время будут освоены.
Богданов
Н.И
|