SU1703682A1

SU1703682A1 - Способ культивировани микроводорослей

Info

Publication number: SU1703682A1
Application number: SU894677510A
Authority: SU
Inventors: Виктор Дмитриевич Романенко; Лидия Акимовна Сиренко; Валентина Николаевна Козицкая; Юрий Григорьевич Крот
Original assignee: Институт Гидробиологии Ан Усср
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1992-01-07

Abstract

Изобретение относитс к культивированию микроводорослей в качестве добавки в корм птицам, рыбам и пр. с/х животным. Целью изобретени вл етс упрощение способа. Способ заключаетс в том. что при культивировании микроводорослей в качестве питательной среды используют отход рыбоводного производства в виде воды из рециркул ционной системы. Упрощение способа осуществл етс за счет исключени трудоемких процессов приготовлени питательных сред из отходов производства (разделение , нейтрализаци , разбавление и пр.). При этом способ обеспечивает выход биомассы , сопоставимый с выходами биомассы микроводорослей, культивируемых на минеральных питательных средах. 3 табл.

Description

00

С

Изобретение относитс к способам культивировани микроводорослей.используемых в качестве добавок в корма животных , птиц, в сельском хоз йстве и в рыбоводстве дл получени дополнительного количества белково-витаминных продуктов и живых кормов,

Известна питательна среда дл культивировани микроводорослей содержаща калий кислый фосфорнокислый магний сернокислый , аммоний углекислый натрий хлористый и бурый сок - отход переработки люцерны на корм, использование которой повышает скорость роста и выход биомассы микроводорослей.

Недостатком известного решени вл етс необходимость применени специальных питательных сред, которые готов тс из химических компонентов, имеющих высокую стоимость Кроме того, не вл сь химически чистыми соединени ми, они внос т в

питательную среду чужеродные элементы. Поскольку указанные компоненты питательной среды аккумулируютс клетками и накапливаютс в пределах, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК)дл пищевого и кормового использовани биомассы, возникает необходимость их отделени от клеток путем сепарации, а также последующей отмывки. Кроме того, нар ду с набором минеральных соединений, известна питательна среда содержит .экстракт люцерны. Добавление последнего в среду вызывает усиленный рост бактериоф- лоры. что приводит к загр знению биомассы водорослей за счет дополнительного обсеменени бактери ми и грибами, т.е. ухудшает ее качество как возможного кормового продукта.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс способ выращивани микроводорослей на сточных

$ со

о

00

Ю

водах с сельскохоз йственного производства (птицефабрик, животноводческих комплексов ).

Недостатками способа вл етс необходимость предварительной обработки этих вод и неудовлетворительное качество целевого продукта, требующего дополнительной комплексной обработки.

Многие стоки сельскохоз йственных комплексов в св зи с содержанием токсических соединений метаболической природы вл ютс экстремальными дл микроводорослей и тормоз т их рост. В частности, сточные воды свиноводческих комплексов не могут непосредственно использоватьс дл культивировани микроводорослей, а требуют дополнительного разведени (в 10-100 раз), осветлени и другой обработки , т.е. имеют зловонный запах, значительное бактериологическое загр знение, высокую концентрацию солей, аммиака. Сточные воды ферм крупного рогатого скота в р де случаев лишены отдельных указанных недостатков (например, не содержат столь высокого количества солей - натри хлористого), но требуют дополнительного внесени отдельных биогенных элементов (фосфора).

Получаема на указанных отходах биомасса водорослей во многих случа х имеет неудовлетворительное качество из-за бактериального загр знени , запахов. Дл предотвращени указанных отрицательных последствий при использовании натуральной биомассы микроводорослей, выращенных на сточных водах, ее необходимо подвергать комплексной обработке.

Цель изобретени - упрощение способа .

Способ заключаетс в том. что воду из рециркул ционной системы рыбоводного производства подают в фотореактор, засевают микроводоросл ми и культивируют при освещении 10000 лк и температуре 30- 35°С.

Вода рециркул ционной системы (в.р.с.), содержаща продукты жизнеде тельности гидробионтов, представл ет собой речную воду, используемую длительное врем в замкнутой системе дл выращивани рыбы. Состав воды из рециркул ционной системы и ее гидрохимические показатели при температурном режиме 23-28°С и рН 6,5-7,5 следующие.

Концентраци веществ в воде рыбоводных емкостей, мг/л: О 10-15; NhU 4-6; N02 0,3-0,5- NOa 100-120; Ре0бщ 0-0,1; Са2 49- 70; Мд2+ 24-32; СГ 40-60; 4,0-8,5.

Количество органических загр знений , выдел емых 1 т рыбы, кг/сут: NhU

1-4; БПКй (биологическа потребность в кислороде в течение 5 сут) 3-13.

Вода рыбоводных комплексов, используема дл культивировани водорослей, не

требует дополнительной обработки, не стимулирует дополнительный рост микроорганизмов , не свойственных гидробион- там, в том числе и микроводоросл м. Рост микроводорослей на рыбоводных стоках

0 происходит за счет утилизации азота (аммонийного ) и нитратов, фосфора, углерода и других элементов, попадающих в рециркул ционную воду из продуктов жизнеде тельности растущих в ней водных организ5 мое.

В воде рециркул ционной системы в результате накоплени метаболитов рыбы, при высоком содержании растворенного органического вещества по ХПК. БПКг не

0 повышаетс из-за их высокого бактерицидного эффекта. Поэтому ХПК колеблетс в пределах 90-150 мг/л и выше при низких величинах ВПК. В большом количестве в воде содержатс углеводы, аминокислоты и

5 другие вещества, легко усваиваемые клетками водорослей. Например, содержание аминокислот достигало 1-2 мг/л а учитыва миксотрофность используемых водорослей растворенные в воде вещества вл ютс до0 полнительным источником биогенных элементов .

Продукты жизнеде тельности рыбы об падают, с одной стороны, ростостимулирую щей активностью, с другой стороны

5 благодар присущему водоросл м миксотр физму при наличии растворенных органнче ских веществ рост водорослей усиливаетс i 4-6 раз.

Вода из рециркул ционной системы, ко

0 тора вл етс отходом рыбоводного про изводства, по сравнению со CTOK.-IMI сельскохоз йственного производств не об ладает непри тным запахом, интенсивно окраской и практически не содержит пптс

5 генной микрофлоры. Это дает возмож ность получать биомассу значительн лучшего качества, которую можно исполь зовать сразу в качестве живого корма дл гидробионтов.

0 Объект культивировани - два штамм хлореллы (Chlorella vulgaris Beji - приро/ ный штамм и Chlorella vulgaris Beji - шт.чм ЛАРГ-3), сценедесмус и анкистродесму (Scenedesmus obliquus, AnKistrodesmu

5 fusiformis).

Указанные виды организмов относ тс к зеленым водоросл м.

Использовались также синезеленые BI доросли - микроцистис и спирулин (Microcystis aeruginosa, Spirulina plateusis

П р и м е р 1. Объект выращивани - зелена водоросль Chlorella vulgaris(uuTaMM ЛАРГ-3). В контрольном варианте культуру водоросли хлореллы выращивали на классической минеральной питательной среде Та- ми следующего состава, г/л: мочевина 3.0: MgSOi 2,5: КН2Р04 1.25: FeSCU 7H20 0,003: ЭДТА 0,037, а также микроэлементы 1 мл.

Раствор микроэлементов, г/л: НзВОз 2.860; MnCl2-4H2d 1.81: ZnSfVTHaO 0,222; а также МоОз 176.4 мг/10 л, МН/Л/Оз 229,6мг/10л.

В опытном варианте в качестве питательной среды использовалась вода из рециркул ционной системы дл выращивани рыбы.

Культивирование хлореллы проводили в плоскостенном фотореакторе при температуре 30-35°С и освещенности 8-10 тыс. лк при посто нной продувке через суспензию водорослей газовоздушной смесью, содержащей до 3% С02. Длительность эксперимента 5-7 сут.

После заполнени соответствующих камер фотореактора минеральной питательной средой (контроль) и водой из рециркул ционной системы в обе камеры (опытную и контрольную) инокулировали маточную культуру микроводоросли хлорелла и отбирали исходные образцы дл контрол . Конт- ролировались следующие параметры: численность клеток, биомасса, и физиологическое состо ние культуры. Учет численности микроводорослей проводили с помощью камеры Гор ева под микроскопом. Биомассу (а.с.в.) определ ли стандартным весовым методом. О физиологическом состо нии культуры судили по соотношению живых и мертвых клеток, определ емому с помощью люминесцентной микроскопии.

Как свидетельствуют данные табл. 1. наиболее интенсивное увеличение биомассы хлореллы наблюдалось в опытном варианте , т.е. на воде из рециркул ционной системы .

В опытном варианте (на воде из рециркул ционной системы) выход биомассы (а.с.в.) хлореллы за 5 сут эксперимента составл л 246% от исходной биомассы (прин та за 100%), тогда как в контрольном варианте (на минеральной питательной среде) этот прирост составил соответственно 150%.

Физиологическое состо ние культуры также было лучшим в опытном варианте, т.е. процент живых клеток выше.

Таким образом, интенсивность развити микроводорослей по предложенному способу выше, чем при культивировании на стандартной минеральной питательной среде (Тами ).

Сравнение результатов роста водо..ос- лей, полученных по известному способу (в среднем 0,7-1,0 г/л сухого вещества) и по предложенному способу (0.85-1 04 г/л сухого вещества) показывает, что по предложенному способу прирост биомассы водорослей не ниже, а иногда и выше, чем по известному.

П р и м е р 2. Услови культивировани , аналогичные описанным в примере 1. Объект культивировани - зеленые микроводоросли An Klstrodesmus f uslformis. Полученные данные сведены в табл. 2.

П р и м е р 3. Дл культивировани использовали синезеленые водоросли Microcystis aeruginosa. Результаты приведены в табл. 3. Контроль выращивали на минеральной среде Фитцжеральда (источник по примеру 1).

Прирост другого представител синозе- леных водорослей Spirulina plateusis за сутки составл л на минеральной питательной среде 0.06-0,07 г/л, а на воде рециркул ционной системы - 0.05 - 0.10 г/л, т.е. был не ниже, чем в контроле (на минеральной питательной среде).

Однако, более охотное потребление хлореллы некоторыми гидробионтами (коловратками , моинами), вл ющимис жи вым кормом дл мальков рыбы, сыграло определ ющую роль е ее культивировании и последующем использовании.

Предлагаемый способ позвол ет за счет биогенных элементов и органического вещества , накапливаемых в рециркул ционной системе при выращивании рыбы, получать биомассу микроводорослей, вл ющуюс ценным кормовым продуктом дл других гидробионтов - живых кормов (коловратки , дафнии, инфузории и др.), и молоди рыб. Получаемый живой корм не требует дополнительной обработки, что упрощает его технологическое использование. Кроме того, вода после отделени биомассы водорослей может повторно использоватьс в рециркул ционных системах.

Упрощение предлагаемого способа осуществл етс за счет исключени трудоемкого процесса приготовлени питательных сред, последующей сепарации и отмывки получаемой биомассы от механических и бактериальных примесей, содержащихс в жидких отходах.

Claims

Формула изобретени

Способ культивировани микроводорослей на отходах производства, отличающийс тем, что, с целью упрощени способа, из отходов производства используют отходы рыбоводного производства в виде воды из рециркул ционной системы.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3