Цианобактерия Spirullina
Кіріспе
1. Әдебиетке шолу
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы
1.2 Spirullina туысының морфологиясы мен физиологиясы
1.3 Spirullina түрлерінің таралуы
1.4 Spirullina.ның маңыздылығы
2. Цианобактерия Spirullina биомассасынан биологиялық белсенді заттар алу
3. Пайдаланған әдебиеттер тізімі
1. Әдебиетке шолу
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы
1.2 Spirullina туысының морфологиясы мен физиологиясы
1.3 Spirullina түрлерінің таралуы
1.4 Spirullina.ның маңыздылығы
2. Цианобактерия Spirullina биомассасынан биологиялық белсенді заттар алу
3. Пайдаланған әдебиеттер тізімі
Биотехнология ғылымын өркендету Республикамыздың бәсекеге қабілетті алдыңғы елу елдің қатарына қосылу жолындағы басты бағыттарының бірі.
Қазіргі кезде зерттеушілер биотехнологияның дамуына байланысты табиғи күн сәулесін пайдаланып, бейорганикалық заттардан күрделі органикалық заттарды түзетін құндылығы жоғары тағамдық және жемдік өнімдерді алуға қолайлы фототрофты микроорганизмдер биотехнологиясына көп көңіл бөлуде [1; 2].
Фототрофты микроорганизмдердің үлкен бір тобына кіретін цианобактерия Spirulina биомассасы - 50-70% жуық белок, 4-6% май, 10-12% көмірсу және β-каротин мен витаминдердің В тобының үлкен жиынтығы бар тірі организмдер үшін аса қажетті биологиялық белсенді заттардан (ББЗ) тұрады [3; 4; 5]. Сондай-ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады [6].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен, хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [7]. Сондықтан көптеген ғылыми зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса, ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді. Әсіресе тиімді антиоксидант болып табылатын спирулина негізінде алынған биоорганикалық селеннің келешегі мол [8; 9].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалған биологиялық белсенді заттарды (ББЗ) және препараттарды (СПЛАТ, СПЛАМ, Spіrulіna-жиынтығы, Спирулина-ВЭЛ, Сalcium-Spirulan және т.б.) көптеп өндіруде. Бірақ, біздің елімізде спирулинаны жаппай өсіру және практикада қолдану жұмыстары әлі толық жолға қойылмаған. Алайда, еліміздің оңтүстік аймақтарындағы жылы мерзімнің ұзақтығы мен күн сәулесін пайдалану арқылы спирулинаны жаппай өсіріп, биомассадан алынатын препараттарды өндіру мүмкіншілігі зор және экономикалық жағынан тиімді.
Қазіргі кезде зерттеушілер биотехнологияның дамуына байланысты табиғи күн сәулесін пайдаланып, бейорганикалық заттардан күрделі органикалық заттарды түзетін құндылығы жоғары тағамдық және жемдік өнімдерді алуға қолайлы фототрофты микроорганизмдер биотехнологиясына көп көңіл бөлуде [1; 2].
Фототрофты микроорганизмдердің үлкен бір тобына кіретін цианобактерия Spirulina биомассасы - 50-70% жуық белок, 4-6% май, 10-12% көмірсу және β-каротин мен витаминдердің В тобының үлкен жиынтығы бар тірі организмдер үшін аса қажетті биологиялық белсенді заттардан (ББЗ) тұрады [3; 4; 5]. Сондай-ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады [6].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен, хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [7]. Сондықтан көптеген ғылыми зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса, ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді. Әсіресе тиімді антиоксидант болып табылатын спирулина негізінде алынған биоорганикалық селеннің келешегі мол [8; 9].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалған биологиялық белсенді заттарды (ББЗ) және препараттарды (СПЛАТ, СПЛАМ, Spіrulіna-жиынтығы, Спирулина-ВЭЛ, Сalcium-Spirulan және т.б.) көптеп өндіруде. Бірақ, біздің елімізде спирулинаны жаппай өсіру және практикада қолдану жұмыстары әлі толық жолға қойылмаған. Алайда, еліміздің оңтүстік аймақтарындағы жылы мерзімнің ұзақтығы мен күн сәулесін пайдалану арқылы спирулинаны жаппай өсіріп, биомассадан алынатын препараттарды өндіру мүмкіншілігі зор және экономикалық жағынан тиімді.
1 Рудик В.Ф. Биотехнологические основы получения биомассы микроводорослей и перспективы ее применения: автореферат. ... докт. биол. наук. – М.: Наука, 1990. – 36 с.
2 Сшренко Л.Я., Паршикова Т.В. Використания водоростей у господарській практиці // Укр. ботан. журн. - 1985. - № 6. - С. 77-86.
3 Gupta R.S., Changwal M.L. Biotechnology of mass production of Spіrulіna and Arthrospira in flesh water // Spіrulіna ETTA Nat. symp. MCRC. – Madras, India. - 1992. - N 8. - P. 125-128.
4 Costa J.A. Colla L. M., Duarte F. P. Improving Spіrulіna platensis biomass yield using a feed-batch process // Bioresour. Technol. – 2004. - N 3. - P. 237-241.
5 Рудик B.Ф., Бульмага В.П., Кирияк Т.В., Чапурина Л.Ф. Продуктивность и биохимический состав Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. СALU-835 при култивировании в присутствии координационных соединений Zn (II) // Aльгология, 2003. - N 3. - С. 322-329.
6 Блинкова Л.П., Горобец О.Б., Батуро А.П. Биологическая активность спирулины // Журн. микробиол. – 2001. - № 2. - С. 114-118.
7 Мазо В.К., Пронина Н.А., Гмошинский И.В., Зарецкая Е.С. Новые пищевые источники эссенциальных микроэлементов // Тр. междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине и экологии». – Гурзуф, 2002. - С. 272-273.
8 Lo Z. Y., Guo S.Y., Li L. Bioeffects of selenite on the growth of Spіrulіna platensis and its biotransformation // Bioresour. Technol. - 2003. - N 2. – P. 171-176.
9 Гмошинский И.В., Егорова Е.А., Фатеева Н.Н., Мазо В.К. Выделение и сравнительная характеристика фикоцианинов, полученных из спирулины, обогащенной и не обогащенной селеном // Биотехнология. – 2006. – № 2. - С. 40-43.
10 Costa J.A., Colla L. M., Duarte F. P. Spіrulіna platensis growth in open raceway ponds using fresh water supplemented with xarbon, nitrogen and metal ions // Z. Naturforsh. – 2003. - N 1-2. - P. 76-78.
11 Берестов В. Яйиценоскость и привесы повысила спирулина // Рязанский гос. сельхоз. академия. Животновод, 2002. - №3. – С. 12-13.
12 Кондратьева Н.В. О недопустимости подчинения номенклатуры сине-зеленых водорослей (Cyanophyta) действию Международного кодекса номенклатуры бактерий // Ботан. журн. - 1981. – № 2. - С. 14-22.
13 Горбунова Н.П. Альгология: Учеб. пособие. – М.: Изд-во Высш. шк., 1991. - 256 с.
14 Ефимова М.В., Ефимов А.А. Синезеленые водоросли или цианобактерии? Вопросы систематики // «Современные проблемы науки и образования», Камчатский гос. техн. ун-т. - 2007. - № 6. – С. 56-61.
15 Никитина В.Н. Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей // Мат. II науч. конф. Петропавловск- Камчатский, 2001. - № 5. – С. 73-75.
16 Кукк Э.Г. Жизнь растений. / М.: Просвещение, 1977. - 78 с.
17 Штаккебрандт Э., Тиндалль Б., Лудвиг В., Гудфеллоу М. Современная микробиология. Прокариоты. М.: Мир, 2005. - 148 с.
18 Wilmotte A., Golubic S. Morphological and genetic criteria in the taxonomy of Сyanoрhуtа / Cyanobacteria // Algol. Stud. – 1991, Vol. 64. – P. 3-24.
19 Биологический энциклопедический словарь / Ред. Гиляров М.С. М.: Советская энциклопедия, 1986. – С. 63, 578.
20 Павлинов И.Я. Введения в современную филогенетику (кладогенетический аспект). – М.: КМК, 2005. – 391 с.
21 Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. – М.: кн. «Уиверситет», 2001. – 256 с.
22 Заварзин Г.А. Бактериальная палеонтология. – М.: ПИН РАН, 2002. – 161 с.
23 Peschek G.A., Obinger C., Paumann M. The respiratory chain of blue gree-algae (Cyanbacteria) // Physiol. Plant. – 2004, Vol. 120. – P. 358.-369.
24 Castenholtz R.W. Species usage, concept and evolution in the cyanobacteria (blue green-algae) // Ibid. – 1992, Vol. 28. - P 737-745.
25 Гусев М.В., Никитина К.А. Цианобактерии. - М.: Москва, 1979, - 228 с
26 Шнюкова Е.І. Фотоорганотрофний і гетеротрофний ріст гормогоніевих синьозелених водоростей // Укр. ботан. журн. - 1984. - № 4. - С. 49-54.
27 Андреюк Е.И., Копетева Ж.П., Занина В.В. Цианобактерии. - Киев: Наука думка, 1990. – 200 с.
28 Кондратьева Н.В. Морфология популяций прокариотических водорослей. – Киев: Наук. думка, 1989. – 176 с.
29 Ваlloni W., Tomasselly L., Giovanetti., Margheri M.C. Biologia fondamentale del genere Spirulina // Consiglio Nazionale delle Ricerche, Rome. - 1980. - № 2. - P. 49-85.
30 Захаров Б.П. Трансформационная типологическая систематика. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. - 164 с.
31 Aaronson S., Dudinisky Z. Mass production of microalgae // Experentia, 1982. - N 1. - P. 36-40.
32 Santillan C. Mass production of Spirulina // Experentia, 1982. - N 38. - P. 40-43.
33 Кондратьева Е.Н., Максимова И.В., Самуилов В.Д. Фототрофные микроорганизмы: Уч. пособие. - М.: Изд-во МГУ, 1989. – 376 с.
34 Горюнова С.В. Изучение физиологии культивирования водорослей с высоким коэффицентом использования света. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1976. - 216 с
35 Benemann J.R., Weissman J.C., Koopman B.L., Oswald W.V. Energy production by microbial photosynthesis // Nature. – 1977, Vol. 268. - P. 5615-5625.
2 Сшренко Л.Я., Паршикова Т.В. Використания водоростей у господарській практиці // Укр. ботан. журн. - 1985. - № 6. - С. 77-86.
3 Gupta R.S., Changwal M.L. Biotechnology of mass production of Spіrulіna and Arthrospira in flesh water // Spіrulіna ETTA Nat. symp. MCRC. – Madras, India. - 1992. - N 8. - P. 125-128.
4 Costa J.A. Colla L. M., Duarte F. P. Improving Spіrulіna platensis biomass yield using a feed-batch process // Bioresour. Technol. – 2004. - N 3. - P. 237-241.
5 Рудик B.Ф., Бульмага В.П., Кирияк Т.В., Чапурина Л.Ф. Продуктивность и биохимический состав Spirulina platensis (Nordst.) Geitl. СALU-835 при култивировании в присутствии координационных соединений Zn (II) // Aльгология, 2003. - N 3. - С. 322-329.
6 Блинкова Л.П., Горобец О.Б., Батуро А.П. Биологическая активность спирулины // Журн. микробиол. – 2001. - № 2. - С. 114-118.
7 Мазо В.К., Пронина Н.А., Гмошинский И.В., Зарецкая Е.С. Новые пищевые источники эссенциальных микроэлементов // Тр. междунар. конф. «Новые информационные технологии в медицине и экологии». – Гурзуф, 2002. - С. 272-273.
8 Lo Z. Y., Guo S.Y., Li L. Bioeffects of selenite on the growth of Spіrulіna platensis and its biotransformation // Bioresour. Technol. - 2003. - N 2. – P. 171-176.
9 Гмошинский И.В., Егорова Е.А., Фатеева Н.Н., Мазо В.К. Выделение и сравнительная характеристика фикоцианинов, полученных из спирулины, обогащенной и не обогащенной селеном // Биотехнология. – 2006. – № 2. - С. 40-43.
10 Costa J.A., Colla L. M., Duarte F. P. Spіrulіna platensis growth in open raceway ponds using fresh water supplemented with xarbon, nitrogen and metal ions // Z. Naturforsh. – 2003. - N 1-2. - P. 76-78.
11 Берестов В. Яйиценоскость и привесы повысила спирулина // Рязанский гос. сельхоз. академия. Животновод, 2002. - №3. – С. 12-13.
12 Кондратьева Н.В. О недопустимости подчинения номенклатуры сине-зеленых водорослей (Cyanophyta) действию Международного кодекса номенклатуры бактерий // Ботан. журн. - 1981. – № 2. - С. 14-22.
13 Горбунова Н.П. Альгология: Учеб. пособие. – М.: Изд-во Высш. шк., 1991. - 256 с.
14 Ефимова М.В., Ефимов А.А. Синезеленые водоросли или цианобактерии? Вопросы систематики // «Современные проблемы науки и образования», Камчатский гос. техн. ун-т. - 2007. - № 6. – С. 56-61.
15 Никитина В.Н. Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей // Мат. II науч. конф. Петропавловск- Камчатский, 2001. - № 5. – С. 73-75.
16 Кукк Э.Г. Жизнь растений. / М.: Просвещение, 1977. - 78 с.
17 Штаккебрандт Э., Тиндалль Б., Лудвиг В., Гудфеллоу М. Современная микробиология. Прокариоты. М.: Мир, 2005. - 148 с.
18 Wilmotte A., Golubic S. Morphological and genetic criteria in the taxonomy of Сyanoрhуtа / Cyanobacteria // Algol. Stud. – 1991, Vol. 64. – P. 3-24.
19 Биологический энциклопедический словарь / Ред. Гиляров М.С. М.: Советская энциклопедия, 1986. – С. 63, 578.
20 Павлинов И.Я. Введения в современную филогенетику (кладогенетический аспект). – М.: КМК, 2005. – 391 с.
21 Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. – М.: кн. «Уиверситет», 2001. – 256 с.
22 Заварзин Г.А. Бактериальная палеонтология. – М.: ПИН РАН, 2002. – 161 с.
23 Peschek G.A., Obinger C., Paumann M. The respiratory chain of blue gree-algae (Cyanbacteria) // Physiol. Plant. – 2004, Vol. 120. – P. 358.-369.
24 Castenholtz R.W. Species usage, concept and evolution in the cyanobacteria (blue green-algae) // Ibid. – 1992, Vol. 28. - P 737-745.
25 Гусев М.В., Никитина К.А. Цианобактерии. - М.: Москва, 1979, - 228 с
26 Шнюкова Е.І. Фотоорганотрофний і гетеротрофний ріст гормогоніевих синьозелених водоростей // Укр. ботан. журн. - 1984. - № 4. - С. 49-54.
27 Андреюк Е.И., Копетева Ж.П., Занина В.В. Цианобактерии. - Киев: Наука думка, 1990. – 200 с.
28 Кондратьева Н.В. Морфология популяций прокариотических водорослей. – Киев: Наук. думка, 1989. – 176 с.
29 Ваlloni W., Tomasselly L., Giovanetti., Margheri M.C. Biologia fondamentale del genere Spirulina // Consiglio Nazionale delle Ricerche, Rome. - 1980. - № 2. - P. 49-85.
30 Захаров Б.П. Трансформационная типологическая систематика. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. - 164 с.
31 Aaronson S., Dudinisky Z. Mass production of microalgae // Experentia, 1982. - N 1. - P. 36-40.
32 Santillan C. Mass production of Spirulina // Experentia, 1982. - N 38. - P. 40-43.
33 Кондратьева Е.Н., Максимова И.В., Самуилов В.Д. Фототрофные микроорганизмы: Уч. пособие. - М.: Изд-во МГУ, 1989. – 376 с.
34 Горюнова С.В. Изучение физиологии культивирования водорослей с высоким коэффицентом использования света. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1976. - 216 с
35 Benemann J.R., Weissman J.C., Koopman B.L., Oswald W.V. Energy production by microbial photosynthesis // Nature. – 1977, Vol. 268. - P. 5615-5625.
Жоспары:
Кіріспе
1. Әдебиетке шолу
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы
1.2 Spirullina туысының морфологиясы мен физиологиясы
1.3 Spirullina түрлерінің таралуы
1.4 Spirullina-ның маңыздылығы
2. Цианобактерия Spirullina биомассасынан биологиялық белсенді заттар алу
3. Пайдаланған әдебиеттер тізімі
КІРІСПЕ
Жұмыстың өзектілігі
Биотехнология ғылымын өркендету Республикамыздың бәсекеге қабілетті
алдыңғы елу елдің қатарына қосылу жолындағы басты бағыттарының бірі.
Қазіргі кезде зерттеушілер биотехнологияның дамуына байланысты табиғи
күн сәулесін пайдаланып, бейорганикалық заттардан күрделі органикалық
заттарды түзетін құндылығы жоғары тағамдық және жемдік өнімдерді алуға
қолайлы фототрофты микроорганизмдер биотехнологиясына көп көңіл бөлуде [1;
2].
Фототрофты микроорганизмдердің үлкен бір тобына кіретін цианобактерия
Spirulina биомассасы - 50-70% жуық белок, 4-6% май, 10-12% көмірсу және β-
каротин мен витаминдердің В тобының үлкен жиынтығы бар тірі организмдер
үшін аса қажетті биологиялық белсенді заттардан (ББЗ) тұрады [3; 4; 5].
Сондай-ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді
микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады
[6].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен,
хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында
органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [7]. Сондықтан көптеген ғылыми
зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса,
ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар
аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді. Әсіресе тиімді антиоксидант
болып табылатын спирулина негізінде алынған биоорганикалық селеннің
келешегі мол [8; 9].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалған
биологиялық белсенді заттарды (ББЗ) және препараттарды (СПЛАТ, СПЛАМ,
Spіrulіna-жиынтығы, Спирулина-ВЭЛ, Сalcium-Spirulan және т.б.) көптеп
өндіруде. Бірақ, біздің елімізде спирулинаны жаппай өсіру және практикада
қолдану жұмыстары әлі толық жолға қойылмаған. Алайда, еліміздің оңтүстік
аймақтарындағы жылы мерзімнің ұзақтығы мен күн сәулесін пайдалану арқылы
спирулинаны жаппай өсіріп, биомассадан алынатын препараттарды өндіру
мүмкіншілігі зор және экономикалық жағынан тиімді.
1.ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы
XVIII ғасырдың аяғынан бастап цианобактерияларға көп көңіл аударыла
бастады. Көп жылдар бойы цианобактерияларды төменгі өсімдіктер қатарына,
яғни көк жасыл балдырларға жатқызып келген болса, кейін оларды үлкен
таксономиялық топқа бөлу керек деп шешілді.
Цианобактерияларды әртүрлі әдебиеттерде әртүрлі авторлармен әртүрлі
аталынады: цианеилер, цианобионттар, цианофиттер, цианобактериялар,
цианеллалар, көк-жасыл балдырлар, көкжасыл балдырлар, цианофицейлер [12;
13; 14].
Жан-жақты зерттеулердің дамуынан соң, кейбір авторлар бұл организмнің
табиғатына деген көз қарастарын, сондай-ақ, олардың атауына біршама
өзгертулер енгізуге мәжбүр болды. Мысалы, Никитина В.Н. 2001 жылы
цианобактерияларды - балдырларға жатқызып және оларды цинофиттер деп
атаған болса, ал 2003 жылы оны цианопрокариоттар қатарына жатқызу ілімін
ұсынды [15].
Не себепті, бұл бір топқа жататын организмдердің осыншама әртүрлі
атауларының болуы деген сұрақ тууы мүмкін? Cондықтан бұл топқа жататын
организмдердің ядро құрылысының болмауы бактерияларға жақындатса, ал клетка
құрамындағы хлорофилл “а” пигментінің болуы мен молекулярлы оттегіні
синтездеу қабілетіне қарай өсімдіктерге жақындайды.
Кукк Э.Г. пікірінше қызықты биологиясы мен клетка құрылысының,
колонияларының, жіпшелерінің және үлкен филогенетикалық жасы сияқты
белгілері - бұл топтағы организмнің систематикасын көпше атауға негіз
береді [16].
Халықаралық кодексінің ботаникалық жіктеулеріне прокариоттарды қосудың
қолайсыздығы белгіленген соң, соның негізінде Халықаралық кодексінің
бактериялар жіктеулері - ХКБЖ (International Code of Nomenclature of
Bacteria) өңделді. Алайда цианобактерияларды екі жақты тиістілігіне қарай
ХКБЖ және ботаникалық заңдарына кіргізеді [17].
Халықаралық кодексінің бактериялар жіктеулерінің (ХКБЖ) ережесіне сәйкес
көкжасыл балдырлардың патша үсті Prokaryota, патшалығы Mychota, патша асты
Oxyphotobacteriobionta және Cyanobacteria бөліміне енгізілді [18; 19].
Қазіргі кезде систематикалық жүйелерде әртүрлі микробалдырлардың туыстық
қарым-қатынасын анықтауда көбінесе молекулярлық-генетикалық тәсілдерге
жүгінеді. Себебі нуклеин қышқылдарының сандық құрамы, анықтаудың
морфологиялық шегіне жатса және клондардың арасынан айыру мүмкін емес түр
жиынтығы белгілеудің дәлелі бола алады [20]. Сондықтан кейінгі жылдары
кейбір авторлар цианобактерияның ген құрамындағы 16S рРНҚ болуынан
прокариоттар қатарына жатқызу ілімінің дұрыстығын қолдайды [21; 22].
Цианобактериялардың 1500-ден астам түрі, 150-ден аса туысы белгілі
болса, олар табиғатта басқа фототрофты прокариоттарға қарағанда кең
таралған, бір клеткалы және көп клеткалы организмдер [23]. Оның ішінде,
көптеген салаларда тиімді үлесі зор цианобактерия Spirulina туысына
қызығушылық жылдан – жылға артуда. Ал Spirulina туыстары систематикалық
жүйе бойынша былай жіктеледі:
Бөлім: Сyanobacteria – цианобактериялар [24].
Класс: Hormogoniophyceae - гормогониялылар
Қатар: Oscillatoriales – осциллаторлықтар
Тұқымдас: Oscillatoriaсeае
Туысы: Spirulina
Цианобактериялар бөлімінің гормогониялылар (Hormogoniophyceae) класы
табиғатта кең тараған, көп клеткалы, жіптесінді микробалдырлар. Жіптері
тармақталған немесе тармақталмаған және тармақталуы нағыз немесе жалған
болуы мүмкін. Клеткалары бір-бірімен плазмодесма арқылы тығыз байланысқан
және екі немесе бірнеше қатар клеткалардан құралған трихома түзеді. Кейбір
түрлерінің трихомаларында гетероцистер қалыптасса, кейбіреулерінде
болмайды. Гетероцист құру алдында клетка ішілік заттары біртекті затқа
айнылып түссізденеді, не болмаса сарғыштанып клетка қабықшасы қалың екі
қабат түзеді. Гетероцисталар клетканың ортасында немесе шетінде түзілуі
мүмкін, соған байланысты бір саңылаулы немесе екі саңылаулы болады [25;
26].
Вегетативті көбеюіне қарай бірнешеге бөлінеді: гормогониялы, қарапайым
екіге бөліну, бүршіктеніп, кездейсоқ үзінділер арқылы, акинеттерімен және
т.б. Жынысты көбею және талшықты стадиялары болмайды. Эндоспоралар кейбір
өкілдерінде болса, экзоспоралар табылмаған [27].
Гормогониялылар класы негізгі үш қатарға Oscillatoriales, Nostocales
және Stigohematoles бөлінеді. Оның ішіндегі, цианобактерия Oscillatoriales
қатарындағы Oscillatoriaсеа тұқымдасы ең үлкен топты құраса, олардың
жіпшелері жіңішке, тармақталмаған, көп клеткалы организмдер. Бір қатарлы
трихомалары есейген уақытта гомоцитты симметриялы болып келеді, тек кейде
соңғы клеткалары өздерінің пішіндері арқылы айырылады. Клеткаларының өсуі
көлденең бөліну нәтижесінде жүреді. Жіпшелері ерекше өзгеріп отыратын
гормогониялар арқылы қозғалыс жасайды. Oscillatoriaсеа тұқымдасының жүзге
жуық туысы белгілі болса, оның ішінде басқа туыстарға қарағанда Spіrullіna
туысы түзу спираль түзуімен ерекшеленеді [28].
Қазіргі кезде Spіrullіna туысының отызға жуық түрлері белгілі болса,
оның ішінде Spіrullіna platensis және Spіrullіna maxima түрлерінің жоғары
өнімділігіне қарай жетік зерттелуде.
1.2 Spіrullіna туысының морфологиясы мен физиологиясы
Микроскоп арқылы зерттеулерден цианобактерия Spіrullіna-ның
морфологиялық құрылысына қарай цилиндр пішінді көп клеткалардан тұратын
ұзын, қысқа жіпшелерден тұратынын көруге болады. Трихомалары бір қабатты
немесе қыртысты. Дақылдың өсу және температура жағдайына қарай бірдей
түрлерінің ішінде де денесінің спираль түзуі әртүрлі болуы мүмкін. Сұйық
ортаға қарағанда қатты ортада дұрыс спираль түзеді (1 сурет).
Ірі формалы түрлерінің клеткаларында көлденең қалқалары анық көрінеді,
ал өте ұсақ түрлерінде белгілі бір реактивтердің көмегімен байқауға болады.
Трихомаларының ені 2,0-ден 20 мкм жететін түрлері белгіленсе,
клеткаларының ұзындығы трихомаға қарағанда екі есе аз немесе екі есе көп
болуы мүмкін. Ал клеткалардың септаларға бөліну, бөлінбеуі классификациялық
жіктеулерде анықтау кезінде басты мән берілетін белгілерінің бірі [29].
Сурет 1 - Spіrullіna дақылының дұрыс спираль түзуі
Прокариоттарға тән клеткасы органоидтарға бөлінбеген, олардың қызметін
протоплазма атқарады. Белгілі типке жататын хромосома және нағыз
хлоропластары жоқ, алайда цианобактерия спирулина түрлерінің фотосинтездік
жүйесі жақсы жетілген. Сондай-ақ, басқа организмдер сияқты клетканың
ортаңғы бөлігінде жіңішке және майда фибрилл түрінде (диаметрі 2-3 нм)
генетикалық ақпаратты тасымалдаушы дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ)
орналасқан. Рибосомалары тұрақты бөлшектерден, тұну мөлшері 70S,
тығыздалған 10-15 нм [30].
Цитоплазмадағы газды вакуоль түзілуі дақылдардың өсуі мен даму сатысына
қарай әртүрлі. Жәй көзге көрінбейтін газды вакуоль, судағы клеткаларды
белгілі деңгейде ұстап тұруын қамтамасыз етеді. Мысалы, Spіrulіna
gomontiana, Sp. major, Sp. laxissima, Sp. laxa түрлері ірі газдық
вакуольдермен ерекшеленсе, олардың саны мен түзу қабілеті спирулинаның
түрлік құрамына, жасына және өсу жағдайына байланысты болады. Акинеттері
табылмаған [31].
Спирулина түрлерінің негізгі көбею жолдары болып есептеленетін
вегетативті көбею кезінде дене клеткалары бөліну арқылы жүреді. Яғни ең
қарапайым көбею түрі. Есейген трихомдары ажырап гормогониялары арқылы (2
және 4 клеткаға) бірнешеге бөлініп, жаңа трихомдар түзеді (сурет 2).
Бұл жаңа трихомдарының түзілу процесі кезінде цитоплазма толық
түйіршіктенбеген жағдайда болып, клеткалары ашық көк немесе жасыл түс
береді. Ал цитоплазма толық түйіршікке толып жетілгенде клеткалар көк жасыл
түске боялады [32].
Физиологиялық жағдайына қарай цианобактерия спирулина тек жарық көзінде
ғана өсетін қатал фототрофтар. Жарық фотосинтез процесіне аса қажетті
болатын болса, фотосинтез процесінің өзі тіршілік көзі болып табылатын күн
сәулесінің энергиясын пайдалану арқылы жүреді. Тірі табиғаттың өмір сүруі
осы энергияны дұрыс тұтынумен байланысты, яғни жарықтың артық немесе кем
болуы микробалдырлардың даму заңдылығын бұзады.
Сурет 2 - Spіrulіna тіршілік циклы
Табиғи жағдайда спирулинаның кейбіреулері жарық көп түсетін жерде өсіп
(3000-5000 люкс), ал кейбіреулеріне 500-1000 люкс жарық көзі оптималды
болып табылады. Кей жағдайда жарық көзінің қатты түсуі, олардың өсуіне
біршама кедергі жасайды, әсіресе таза дақылдарды бөліп алу кезінде төмен
жарықты (500 люкс) пайдаланған жөн [33; 34; 35].
Спирулинаның кейбір түрлерін ыстық мекендерден жылы жақтарға немесе
Солтүстік теңізге жекелеуде, басқа көптеген микроорганизмдердің тіршілік
ету мүмкіншілігі жоқ арнайы бір орталарда олардың жоғары бейімделгіштігі
жайында көп айтылады. Теңіз астындағы түрлеріне күндізгі температура
жағдайы 400С, түнгі температура 250С қолайлы екенін көрсетсе, 450С
температурада 24 сағаттан соң клеткалары ыдырай бастайды. Ал зертханалық
жағдайда 35-37С0 температурада көптеген спирулина түрлерінің өсу деңгейі
белгіленгенмен, оларға сыртқы ортаның 32-35С0 температура аралығы
оптималдылық көрсеткен.
Цианобактериялардың денесіне және белсенді дамуына биогенді заттар
ретінде қоректік ортада макро- және микроэлементтер жеткілікті болу керек.
Олардың организмі макроэлементтердің көптеген мөлшерін, оның ішінде азот
пен фосфорға қажеттілік жоғары. Сондай-ақ, минералдық заттар мен
микроэлементтерді пайдаланатын спирулинаның клеткалары жаңа балдырларға
немесе микроорганизмдер мен қарапайымдыларға қажетті субстрат бола алады.
Ал спирулина клеткалары микроэлементтерді (темір, магний, мыс, мырыш, бор,
кобальт, ванадий, марганец) аз мөлшерде қажеттілік тұтқанымен, бұл
микроэлементтер физиологиялық тұрғыда спирулина клеткаларының
фотосинтезіне, азоттық алмасулары мен метаболиттік қызметіне аса
қажеттілігі мол.
Судың рН қышқылдығы мен тұздылығы спирулина клеткаларының тіршілігінде
ерекше орын алады. Тұздың мөлшері 2,5 гл-ден жоғары құрамды көлдерде
көптеген Cyanobacteria түрлері, ал оның концентрациясы 2,5-30 гл жететін
көлдерде Oscіllatorіa, Spіrullіna, Anabaenopsis, Synechocystis басымдылық
танытқан. Сондай-ақ, басқа деректер бойынша Spirulina platensis var. minor
түріне 5-14 гл, ал басқа түрлеріне оданда төмен мөлшерлі тұздың
жеткіліктігі байқалған.
Ортаның оптималды рН жағдайы қоректік ортадағы барлық қосылыстардың
тұрақтылығын көрсетсе, ал бұл қосылыстарды клеткалардың қабылдауына және
өсуді реттегіштер заттары мен витаминдердің сіңуіне тиімді әсер етеді.
Сондықтан қажеттілігі мол дақылдарды өсіруде немесе олардың өнімділігін
арттыруда үлкен нәтижеге қол жеткізу үшін ортаның рН-ы қолайлы және тұрақты
болу керек. Мысалы, табиғи жағдайда спирулина түрлерінің дамуына рН 9,0-
10,3 жеткілікті болса, зертханалық жағдайда өсірілген штамдардың рН-ы (8,0-
11,0) кең көлемді екенін көрсетсе, ал рН 11,3 жеткенде өсуі төмендеген.
1.3 Spіrulіna түрлерінің таралуы
Цианобактерия Spіrulіna түрлерін өте жете зерттеулерде табиғаттың
әртүрлі орталарынан табылған. Ағынды және тұрып қалған су құрамында
Spіrullіna platensis, Sp. princes, Sp. gomontiana, Sp. Jenneri, Sp.
coraciana, Sp. laxissima, Sp. agilis түрлері кең таралған болса, өзен -
көлдерде Spіrulіna okensis, Sp. spiulinoides, Sp. pseudovacuolata, Sp.
minima, Sp. flavovirens түрлерін кездестіруге болады.
Тұзды және минералды суларда, сондай-ақ тұщы сулар олардың мекендеуіне
қолайлы орта болып табылған болса (Sp. fusiformis, Sp. lavyrinthiformis,
Sp. meneghiniana, Sp. major), батпақты жерлерде сирек (Sp. curta)
кездеседі.
Жылы немесе ыстық су көздерінде басқа микроорганизмдермен тұтас жабын
кілем түзетін түрлеріне Spіrulіna tenuissima, Sp. lavyrinthiformis, Sp.
tenuior жатады. Ал су бетіндегі саңырауқұлақ (Saprolegnia) жіптерінің
ортасында немесе басқа өлген балдырлардың орталарында Spіrulіna albida түрі
кездескен болса, бұл түр көбінесе судың гүлденуін туғызады.
1.4 Spirulina-ның маңыздылығы
Спирулина- бұл көк - жасыл микробалдыр. Оның құрамында адам
организміне қажетті бағалы заттар, сонымен қатар амин қышқылдары бар.
Олардың кейбіреулері өте сирек, өсімдіктерде кездеспейтіндері де бар.
Чад өзенінің жанында өмір сүрген Оңтүстік Америка және Африка
аборигендері спирулинаны тағам ретінде пайдаланған және олардың
денсаулықтары мықты, ұзақ өмір сүрген.
Спирулина - жер бетінде өзінің керемет биохимиялық құрамының
нәтижесінде 100 млн. жыл бойы өзгеріссіз сақталған жалғыз тірі организм.
Бұл табиғат өзі мұқият жинақтаған жеңіл сіңірілетін дәрумендер,
минералдар және аминқышқылдар жинағы. Спирулинадағы белоктың мөлшері
70% , яғни бір кг сиыр етінің құрамындағы белок, 10 грамм балдырда сонша
болады, ал бета- каротин - 10 кг сәбіздің құрамындағыдай.
Рак клеткаларының өсуін баяулататын, жалғыз белгілі зат- көк түсті
фикоцианин осы спирулинаның құрамында көп мөлшерде болады. Бұл зат жер
бетіндегі бірде - бір затта табылмаған.
Гамма- линоленді қышқыл спирулинаның құрамында және ана сүтінде ғана
кездеседі. Бұл заттар артритті емдеуге және профилактикаға қажет.
Глютамин қышқылы алкогольге тәуелділікті төмендетеді, ойлау
қабілетін дамытады, ми клеткасының негізгі азығы.
Тирозин - жастық эликсирі - ағзаның қартаюын тежейді, шаштың ағаруын
жояды.
Цистин- асқазан асты безінің жұмысын жақсартады.
Аргинин – қанның токсиндер мен қалдықтарды тазартуына әсер етеді.
Инозитол- бауырдың қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, әйелдердің
жыныстық гормонындағы артық және канцерогендердің бөлінуіне әсер етеді,
холестериннің деңгейін қалыпқа келтіреді.
Тиамин- жүйке жүйесін күшейтеді, ұйқыны бір қалыпқа келтіреді, жүрек
соғуын реттейді, делікпені жояды.
Фоли қышқылы- гемоглобин түзілуіне қажет.
Спирулинаның құрамында 2000-ға жуық дәрумендер, амин қышқылдар,
сонымен қатар ауыстырылмайтын полиқанықпаған майлы амин қышқылдары және
ферменттер болады.
Дүние жүзінің алдыңғы қатарлы медициналық, ғылыми және сауықтыру
орындарының жүргізген зерттеулері, спирулинаның мынандай ерекше
қасиеттерге ие екендігін дәлелдеді: тұмаудың барлық түрлерін басу,
витаминдер мен минералдардың жетіспеушілігін толықтыру, қанның формуласын
реттеу, қандағы майдың деңгейін төмендетеді, атеросклерозға және коронар
ауруларына профилактикалық зат, жараның жазылуын тездетеді және күйген
жерді тез жазады.
Клетканың және ағзаның жасаруы. Энзиматикалық белсенділікті қайтару,
радиактивті сәулеленуге тұрақтылық туғызады, зат алмасуды реттейді, иммунды
статустың қалпына келуіне көмектеседі, семіруден сақтайды. Тамыр
ауруларынан емдеуге көмектеседі, тамыр қабынуынан, остеохандрозда ,жүрек
ауруларында, әлсіздік, ұйқысыздық, геммороидан емдеу үшін қолданады.
Азия елдерінде онкологиялық ауруларды емдеу үшін, иммунодефициттен,
аллергиядан. Ағзадан ауыр металдарды шығару үшін, токсиндер,
радионуклидтерді, рентгентерапиядан лейкоциттердің деңгейінің төмендеуінен
сақтайды. Акушерлік және гинекологияда екіқабат кездегі аурулардың
мөлшерін азайту және босанғаннан кейін сүттің көбеюіне әсер етеді.
Экологиялық таза емес жерлердегі ағзаны тазартқыш ретінде. Сау
адамдарға емделу- профилактикалық жолы, жұмысқа қабілеттілігін
арттырады, иммунитетін жоғарылату және әр түрлі ауруларға қарсылығын
арттырады. Дүние жүзілік денсаулық қорғау ұйымының (ВОЗ) есебі бойынша
спирулина 70% аурулардан қорғайды.
2. Цианобактерия Spіrullіna биомассасынан биологиялық белсенді заттар
алу
Қазіргі кезде белок, май, көмірсу, витаминдер мен ферменттердің және т.б
белсенді заттардың көзі бола алатын дәстүрсіз жаңа азық түрлерін өндіру
жолдары кең қарастырылуда. Дәстүрлік емес тағамдарды биологиялық белсенді
заттардың (ББЗ) көзі ретінде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
1. Әдебиетке шолу
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы
1.2 Spirullina туысының морфологиясы мен физиологиясы
1.3 Spirullina түрлерінің таралуы
1.4 Spirullina-ның маңыздылығы
2. Цианобактерия Spirullina биомассасынан биологиялық белсенді заттар алу
3. Пайдаланған әдебиеттер тізімі
КІРІСПЕ
Жұмыстың өзектілігі
Биотехнология ғылымын өркендету Республикамыздың бәсекеге қабілетті
алдыңғы елу елдің қатарына қосылу жолындағы басты бағыттарының бірі.
Қазіргі кезде зерттеушілер биотехнологияның дамуына байланысты табиғи
күн сәулесін пайдаланып, бейорганикалық заттардан күрделі органикалық
заттарды түзетін құндылығы жоғары тағамдық және жемдік өнімдерді алуға
қолайлы фототрофты микроорганизмдер биотехнологиясына көп көңіл бөлуде [1;
2].
Фототрофты микроорганизмдердің үлкен бір тобына кіретін цианобактерия
Spirulina биомассасы - 50-70% жуық белок, 4-6% май, 10-12% көмірсу және β-
каротин мен витаминдердің В тобының үлкен жиынтығы бар тірі организмдер
үшін аса қажетті биологиялық белсенді заттардан (ББЗ) тұрады [3; 4; 5].
Сондай-ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді
микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады
[6].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен,
хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында
органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [7]. Сондықтан көптеген ғылыми
зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса,
ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар
аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді. Әсіресе тиімді антиоксидант
болып табылатын спирулина негізінде алынған биоорганикалық селеннің
келешегі мол [8; 9].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалған
биологиялық белсенді заттарды (ББЗ) және препараттарды (СПЛАТ, СПЛАМ,
Spіrulіna-жиынтығы, Спирулина-ВЭЛ, Сalcium-Spirulan және т.б.) көптеп
өндіруде. Бірақ, біздің елімізде спирулинаны жаппай өсіру және практикада
қолдану жұмыстары әлі толық жолға қойылмаған. Алайда, еліміздің оңтүстік
аймақтарындағы жылы мерзімнің ұзақтығы мен күн сәулесін пайдалану арқылы
спирулинаны жаппай өсіріп, биомассадан алынатын препараттарды өндіру
мүмкіншілігі зор және экономикалық жағынан тиімді.
1.ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы
XVIII ғасырдың аяғынан бастап цианобактерияларға көп көңіл аударыла
бастады. Көп жылдар бойы цианобактерияларды төменгі өсімдіктер қатарына,
яғни көк жасыл балдырларға жатқызып келген болса, кейін оларды үлкен
таксономиялық топқа бөлу керек деп шешілді.
Цианобактерияларды әртүрлі әдебиеттерде әртүрлі авторлармен әртүрлі
аталынады: цианеилер, цианобионттар, цианофиттер, цианобактериялар,
цианеллалар, көк-жасыл балдырлар, көкжасыл балдырлар, цианофицейлер [12;
13; 14].
Жан-жақты зерттеулердің дамуынан соң, кейбір авторлар бұл организмнің
табиғатына деген көз қарастарын, сондай-ақ, олардың атауына біршама
өзгертулер енгізуге мәжбүр болды. Мысалы, Никитина В.Н. 2001 жылы
цианобактерияларды - балдырларға жатқызып және оларды цинофиттер деп
атаған болса, ал 2003 жылы оны цианопрокариоттар қатарына жатқызу ілімін
ұсынды [15].
Не себепті, бұл бір топқа жататын организмдердің осыншама әртүрлі
атауларының болуы деген сұрақ тууы мүмкін? Cондықтан бұл топқа жататын
организмдердің ядро құрылысының болмауы бактерияларға жақындатса, ал клетка
құрамындағы хлорофилл “а” пигментінің болуы мен молекулярлы оттегіні
синтездеу қабілетіне қарай өсімдіктерге жақындайды.
Кукк Э.Г. пікірінше қызықты биологиясы мен клетка құрылысының,
колонияларының, жіпшелерінің және үлкен филогенетикалық жасы сияқты
белгілері - бұл топтағы организмнің систематикасын көпше атауға негіз
береді [16].
Халықаралық кодексінің ботаникалық жіктеулеріне прокариоттарды қосудың
қолайсыздығы белгіленген соң, соның негізінде Халықаралық кодексінің
бактериялар жіктеулері - ХКБЖ (International Code of Nomenclature of
Bacteria) өңделді. Алайда цианобактерияларды екі жақты тиістілігіне қарай
ХКБЖ және ботаникалық заңдарына кіргізеді [17].
Халықаралық кодексінің бактериялар жіктеулерінің (ХКБЖ) ережесіне сәйкес
көкжасыл балдырлардың патша үсті Prokaryota, патшалығы Mychota, патша асты
Oxyphotobacteriobionta және Cyanobacteria бөліміне енгізілді [18; 19].
Қазіргі кезде систематикалық жүйелерде әртүрлі микробалдырлардың туыстық
қарым-қатынасын анықтауда көбінесе молекулярлық-генетикалық тәсілдерге
жүгінеді. Себебі нуклеин қышқылдарының сандық құрамы, анықтаудың
морфологиялық шегіне жатса және клондардың арасынан айыру мүмкін емес түр
жиынтығы белгілеудің дәлелі бола алады [20]. Сондықтан кейінгі жылдары
кейбір авторлар цианобактерияның ген құрамындағы 16S рРНҚ болуынан
прокариоттар қатарына жатқызу ілімінің дұрыстығын қолдайды [21; 22].
Цианобактериялардың 1500-ден астам түрі, 150-ден аса туысы белгілі
болса, олар табиғатта басқа фототрофты прокариоттарға қарағанда кең
таралған, бір клеткалы және көп клеткалы организмдер [23]. Оның ішінде,
көптеген салаларда тиімді үлесі зор цианобактерия Spirulina туысына
қызығушылық жылдан – жылға артуда. Ал Spirulina туыстары систематикалық
жүйе бойынша былай жіктеледі:
Бөлім: Сyanobacteria – цианобактериялар [24].
Класс: Hormogoniophyceae - гормогониялылар
Қатар: Oscillatoriales – осциллаторлықтар
Тұқымдас: Oscillatoriaсeае
Туысы: Spirulina
Цианобактериялар бөлімінің гормогониялылар (Hormogoniophyceae) класы
табиғатта кең тараған, көп клеткалы, жіптесінді микробалдырлар. Жіптері
тармақталған немесе тармақталмаған және тармақталуы нағыз немесе жалған
болуы мүмкін. Клеткалары бір-бірімен плазмодесма арқылы тығыз байланысқан
және екі немесе бірнеше қатар клеткалардан құралған трихома түзеді. Кейбір
түрлерінің трихомаларында гетероцистер қалыптасса, кейбіреулерінде
болмайды. Гетероцист құру алдында клетка ішілік заттары біртекті затқа
айнылып түссізденеді, не болмаса сарғыштанып клетка қабықшасы қалың екі
қабат түзеді. Гетероцисталар клетканың ортасында немесе шетінде түзілуі
мүмкін, соған байланысты бір саңылаулы немесе екі саңылаулы болады [25;
26].
Вегетативті көбеюіне қарай бірнешеге бөлінеді: гормогониялы, қарапайым
екіге бөліну, бүршіктеніп, кездейсоқ үзінділер арқылы, акинеттерімен және
т.б. Жынысты көбею және талшықты стадиялары болмайды. Эндоспоралар кейбір
өкілдерінде болса, экзоспоралар табылмаған [27].
Гормогониялылар класы негізгі үш қатарға Oscillatoriales, Nostocales
және Stigohematoles бөлінеді. Оның ішіндегі, цианобактерия Oscillatoriales
қатарындағы Oscillatoriaсеа тұқымдасы ең үлкен топты құраса, олардың
жіпшелері жіңішке, тармақталмаған, көп клеткалы организмдер. Бір қатарлы
трихомалары есейген уақытта гомоцитты симметриялы болып келеді, тек кейде
соңғы клеткалары өздерінің пішіндері арқылы айырылады. Клеткаларының өсуі
көлденең бөліну нәтижесінде жүреді. Жіпшелері ерекше өзгеріп отыратын
гормогониялар арқылы қозғалыс жасайды. Oscillatoriaсеа тұқымдасының жүзге
жуық туысы белгілі болса, оның ішінде басқа туыстарға қарағанда Spіrullіna
туысы түзу спираль түзуімен ерекшеленеді [28].
Қазіргі кезде Spіrullіna туысының отызға жуық түрлері белгілі болса,
оның ішінде Spіrullіna platensis және Spіrullіna maxima түрлерінің жоғары
өнімділігіне қарай жетік зерттелуде.
1.2 Spіrullіna туысының морфологиясы мен физиологиясы
Микроскоп арқылы зерттеулерден цианобактерия Spіrullіna-ның
морфологиялық құрылысына қарай цилиндр пішінді көп клеткалардан тұратын
ұзын, қысқа жіпшелерден тұратынын көруге болады. Трихомалары бір қабатты
немесе қыртысты. Дақылдың өсу және температура жағдайына қарай бірдей
түрлерінің ішінде де денесінің спираль түзуі әртүрлі болуы мүмкін. Сұйық
ортаға қарағанда қатты ортада дұрыс спираль түзеді (1 сурет).
Ірі формалы түрлерінің клеткаларында көлденең қалқалары анық көрінеді,
ал өте ұсақ түрлерінде белгілі бір реактивтердің көмегімен байқауға болады.
Трихомаларының ені 2,0-ден 20 мкм жететін түрлері белгіленсе,
клеткаларының ұзындығы трихомаға қарағанда екі есе аз немесе екі есе көп
болуы мүмкін. Ал клеткалардың септаларға бөліну, бөлінбеуі классификациялық
жіктеулерде анықтау кезінде басты мән берілетін белгілерінің бірі [29].
Сурет 1 - Spіrullіna дақылының дұрыс спираль түзуі
Прокариоттарға тән клеткасы органоидтарға бөлінбеген, олардың қызметін
протоплазма атқарады. Белгілі типке жататын хромосома және нағыз
хлоропластары жоқ, алайда цианобактерия спирулина түрлерінің фотосинтездік
жүйесі жақсы жетілген. Сондай-ақ, басқа организмдер сияқты клетканың
ортаңғы бөлігінде жіңішке және майда фибрилл түрінде (диаметрі 2-3 нм)
генетикалық ақпаратты тасымалдаушы дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ)
орналасқан. Рибосомалары тұрақты бөлшектерден, тұну мөлшері 70S,
тығыздалған 10-15 нм [30].
Цитоплазмадағы газды вакуоль түзілуі дақылдардың өсуі мен даму сатысына
қарай әртүрлі. Жәй көзге көрінбейтін газды вакуоль, судағы клеткаларды
белгілі деңгейде ұстап тұруын қамтамасыз етеді. Мысалы, Spіrulіna
gomontiana, Sp. major, Sp. laxissima, Sp. laxa түрлері ірі газдық
вакуольдермен ерекшеленсе, олардың саны мен түзу қабілеті спирулинаның
түрлік құрамына, жасына және өсу жағдайына байланысты болады. Акинеттері
табылмаған [31].
Спирулина түрлерінің негізгі көбею жолдары болып есептеленетін
вегетативті көбею кезінде дене клеткалары бөліну арқылы жүреді. Яғни ең
қарапайым көбею түрі. Есейген трихомдары ажырап гормогониялары арқылы (2
және 4 клеткаға) бірнешеге бөлініп, жаңа трихомдар түзеді (сурет 2).
Бұл жаңа трихомдарының түзілу процесі кезінде цитоплазма толық
түйіршіктенбеген жағдайда болып, клеткалары ашық көк немесе жасыл түс
береді. Ал цитоплазма толық түйіршікке толып жетілгенде клеткалар көк жасыл
түске боялады [32].
Физиологиялық жағдайына қарай цианобактерия спирулина тек жарық көзінде
ғана өсетін қатал фототрофтар. Жарық фотосинтез процесіне аса қажетті
болатын болса, фотосинтез процесінің өзі тіршілік көзі болып табылатын күн
сәулесінің энергиясын пайдалану арқылы жүреді. Тірі табиғаттың өмір сүруі
осы энергияны дұрыс тұтынумен байланысты, яғни жарықтың артық немесе кем
болуы микробалдырлардың даму заңдылығын бұзады.
Сурет 2 - Spіrulіna тіршілік циклы
Табиғи жағдайда спирулинаның кейбіреулері жарық көп түсетін жерде өсіп
(3000-5000 люкс), ал кейбіреулеріне 500-1000 люкс жарық көзі оптималды
болып табылады. Кей жағдайда жарық көзінің қатты түсуі, олардың өсуіне
біршама кедергі жасайды, әсіресе таза дақылдарды бөліп алу кезінде төмен
жарықты (500 люкс) пайдаланған жөн [33; 34; 35].
Спирулинаның кейбір түрлерін ыстық мекендерден жылы жақтарға немесе
Солтүстік теңізге жекелеуде, басқа көптеген микроорганизмдердің тіршілік
ету мүмкіншілігі жоқ арнайы бір орталарда олардың жоғары бейімделгіштігі
жайында көп айтылады. Теңіз астындағы түрлеріне күндізгі температура
жағдайы 400С, түнгі температура 250С қолайлы екенін көрсетсе, 450С
температурада 24 сағаттан соң клеткалары ыдырай бастайды. Ал зертханалық
жағдайда 35-37С0 температурада көптеген спирулина түрлерінің өсу деңгейі
белгіленгенмен, оларға сыртқы ортаның 32-35С0 температура аралығы
оптималдылық көрсеткен.
Цианобактериялардың денесіне және белсенді дамуына биогенді заттар
ретінде қоректік ортада макро- және микроэлементтер жеткілікті болу керек.
Олардың организмі макроэлементтердің көптеген мөлшерін, оның ішінде азот
пен фосфорға қажеттілік жоғары. Сондай-ақ, минералдық заттар мен
микроэлементтерді пайдаланатын спирулинаның клеткалары жаңа балдырларға
немесе микроорганизмдер мен қарапайымдыларға қажетті субстрат бола алады.
Ал спирулина клеткалары микроэлементтерді (темір, магний, мыс, мырыш, бор,
кобальт, ванадий, марганец) аз мөлшерде қажеттілік тұтқанымен, бұл
микроэлементтер физиологиялық тұрғыда спирулина клеткаларының
фотосинтезіне, азоттық алмасулары мен метаболиттік қызметіне аса
қажеттілігі мол.
Судың рН қышқылдығы мен тұздылығы спирулина клеткаларының тіршілігінде
ерекше орын алады. Тұздың мөлшері 2,5 гл-ден жоғары құрамды көлдерде
көптеген Cyanobacteria түрлері, ал оның концентрациясы 2,5-30 гл жететін
көлдерде Oscіllatorіa, Spіrullіna, Anabaenopsis, Synechocystis басымдылық
танытқан. Сондай-ақ, басқа деректер бойынша Spirulina platensis var. minor
түріне 5-14 гл, ал басқа түрлеріне оданда төмен мөлшерлі тұздың
жеткіліктігі байқалған.
Ортаның оптималды рН жағдайы қоректік ортадағы барлық қосылыстардың
тұрақтылығын көрсетсе, ал бұл қосылыстарды клеткалардың қабылдауына және
өсуді реттегіштер заттары мен витаминдердің сіңуіне тиімді әсер етеді.
Сондықтан қажеттілігі мол дақылдарды өсіруде немесе олардың өнімділігін
арттыруда үлкен нәтижеге қол жеткізу үшін ортаның рН-ы қолайлы және тұрақты
болу керек. Мысалы, табиғи жағдайда спирулина түрлерінің дамуына рН 9,0-
10,3 жеткілікті болса, зертханалық жағдайда өсірілген штамдардың рН-ы (8,0-
11,0) кең көлемді екенін көрсетсе, ал рН 11,3 жеткенде өсуі төмендеген.
1.3 Spіrulіna түрлерінің таралуы
Цианобактерия Spіrulіna түрлерін өте жете зерттеулерде табиғаттың
әртүрлі орталарынан табылған. Ағынды және тұрып қалған су құрамында
Spіrullіna platensis, Sp. princes, Sp. gomontiana, Sp. Jenneri, Sp.
coraciana, Sp. laxissima, Sp. agilis түрлері кең таралған болса, өзен -
көлдерде Spіrulіna okensis, Sp. spiulinoides, Sp. pseudovacuolata, Sp.
minima, Sp. flavovirens түрлерін кездестіруге болады.
Тұзды және минералды суларда, сондай-ақ тұщы сулар олардың мекендеуіне
қолайлы орта болып табылған болса (Sp. fusiformis, Sp. lavyrinthiformis,
Sp. meneghiniana, Sp. major), батпақты жерлерде сирек (Sp. curta)
кездеседі.
Жылы немесе ыстық су көздерінде басқа микроорганизмдермен тұтас жабын
кілем түзетін түрлеріне Spіrulіna tenuissima, Sp. lavyrinthiformis, Sp.
tenuior жатады. Ал су бетіндегі саңырауқұлақ (Saprolegnia) жіптерінің
ортасында немесе басқа өлген балдырлардың орталарында Spіrulіna albida түрі
кездескен болса, бұл түр көбінесе судың гүлденуін туғызады.
1.4 Spirulina-ның маңыздылығы
Спирулина- бұл көк - жасыл микробалдыр. Оның құрамында адам
организміне қажетті бағалы заттар, сонымен қатар амин қышқылдары бар.
Олардың кейбіреулері өте сирек, өсімдіктерде кездеспейтіндері де бар.
Чад өзенінің жанында өмір сүрген Оңтүстік Америка және Африка
аборигендері спирулинаны тағам ретінде пайдаланған және олардың
денсаулықтары мықты, ұзақ өмір сүрген.
Спирулина - жер бетінде өзінің керемет биохимиялық құрамының
нәтижесінде 100 млн. жыл бойы өзгеріссіз сақталған жалғыз тірі организм.
Бұл табиғат өзі мұқият жинақтаған жеңіл сіңірілетін дәрумендер,
минералдар және аминқышқылдар жинағы. Спирулинадағы белоктың мөлшері
70% , яғни бір кг сиыр етінің құрамындағы белок, 10 грамм балдырда сонша
болады, ал бета- каротин - 10 кг сәбіздің құрамындағыдай.
Рак клеткаларының өсуін баяулататын, жалғыз белгілі зат- көк түсті
фикоцианин осы спирулинаның құрамында көп мөлшерде болады. Бұл зат жер
бетіндегі бірде - бір затта табылмаған.
Гамма- линоленді қышқыл спирулинаның құрамында және ана сүтінде ғана
кездеседі. Бұл заттар артритті емдеуге және профилактикаға қажет.
Глютамин қышқылы алкогольге тәуелділікті төмендетеді, ойлау
қабілетін дамытады, ми клеткасының негізгі азығы.
Тирозин - жастық эликсирі - ағзаның қартаюын тежейді, шаштың ағаруын
жояды.
Цистин- асқазан асты безінің жұмысын жақсартады.
Аргинин – қанның токсиндер мен қалдықтарды тазартуына әсер етеді.
Инозитол- бауырдың қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, әйелдердің
жыныстық гормонындағы артық және канцерогендердің бөлінуіне әсер етеді,
холестериннің деңгейін қалыпқа келтіреді.
Тиамин- жүйке жүйесін күшейтеді, ұйқыны бір қалыпқа келтіреді, жүрек
соғуын реттейді, делікпені жояды.
Фоли қышқылы- гемоглобин түзілуіне қажет.
Спирулинаның құрамында 2000-ға жуық дәрумендер, амин қышқылдар,
сонымен қатар ауыстырылмайтын полиқанықпаған майлы амин қышқылдары және
ферменттер болады.
Дүние жүзінің алдыңғы қатарлы медициналық, ғылыми және сауықтыру
орындарының жүргізген зерттеулері, спирулинаның мынандай ерекше
қасиеттерге ие екендігін дәлелдеді: тұмаудың барлық түрлерін басу,
витаминдер мен минералдардың жетіспеушілігін толықтыру, қанның формуласын
реттеу, қандағы майдың деңгейін төмендетеді, атеросклерозға және коронар
ауруларына профилактикалық зат, жараның жазылуын тездетеді және күйген
жерді тез жазады.
Клетканың және ағзаның жасаруы. Энзиматикалық белсенділікті қайтару,
радиактивті сәулеленуге тұрақтылық туғызады, зат алмасуды реттейді, иммунды
статустың қалпына келуіне көмектеседі, семіруден сақтайды. Тамыр
ауруларынан емдеуге көмектеседі, тамыр қабынуынан, остеохандрозда ,жүрек
ауруларында, әлсіздік, ұйқысыздық, геммороидан емдеу үшін қолданады.
Азия елдерінде онкологиялық ауруларды емдеу үшін, иммунодефициттен,
аллергиядан. Ағзадан ауыр металдарды шығару үшін, токсиндер,
радионуклидтерді, рентгентерапиядан лейкоциттердің деңгейінің төмендеуінен
сақтайды. Акушерлік және гинекологияда екіқабат кездегі аурулардың
мөлшерін азайту және босанғаннан кейін сүттің көбеюіне әсер етеді.
Экологиялық таза емес жерлердегі ағзаны тазартқыш ретінде. Сау
адамдарға емделу- профилактикалық жолы, жұмысқа қабілеттілігін
арттырады, иммунитетін жоғарылату және әр түрлі ауруларға қарсылығын
арттырады. Дүние жүзілік денсаулық қорғау ұйымының (ВОЗ) есебі бойынша
спирулина 70% аурулардан қорғайды.
2. Цианобактерия Spіrullіna биомассасынан биологиялық белсенді заттар
алу
Қазіргі кезде белок, май, көмірсу, витаминдер мен ферменттердің және т.б
белсенді заттардың көзі бола алатын дәстүрсіз жаңа азық түрлерін өндіру
жолдары кең қарастырылуда. Дәстүрлік емес тағамдарды биологиялық белсенді
заттардың (ББЗ) көзі ретінде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz