Магний ионымен байытылған спирулинаның биомассасын алу
КIРIСПЕ 3
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 4
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы 4
1.2 Spіrullіna туысының морфологиясы мен физиологиясы 6
1.3 Spіrullіna түрлерінің таралуы 8
1.4 Цианобактерия Spіrullіna клеткаларының биохимиялық құрамы 9
1.5 Цианобактерия Spіrulіna.ның биотехнологиядағы маңыздылығы 12
1.5.1 Цианобактерия Spіrullіna биомассасынан биологиялық белсенді заттар алу 12
1.5.2 Биоорганикалық ультрамикроэлементтердің түрлерін
Spirullina биомассасы негізінде алу 16
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI 19
2.1 Спирулина штамдарын өсіру әдістері 19
2.2 Штамдарды өсiру және биомасса алу әдiстерi 20
2.3 Магнийді анықтау әдісі 21
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР 22
3.1 S. platensіs штамының өсу динамикасына магний сульфатының әсері 22
3.2 Магний сульфат (MgSO4•7H2O) тұзының әртүрлі концентрацияларында өсірілген S. platensіs штамының өсуін анықтау 23
3.3 Белокты анықтау әдісі 24
ҚОРЫТЫНДЫ 28
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI 29
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 4
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы 4
1.2 Spіrullіna туысының морфологиясы мен физиологиясы 6
1.3 Spіrullіna түрлерінің таралуы 8
1.4 Цианобактерия Spіrullіna клеткаларының биохимиялық құрамы 9
1.5 Цианобактерия Spіrulіna.ның биотехнологиядағы маңыздылығы 12
1.5.1 Цианобактерия Spіrullіna биомассасынан биологиялық белсенді заттар алу 12
1.5.2 Биоорганикалық ультрамикроэлементтердің түрлерін
Spirullina биомассасы негізінде алу 16
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI 19
2.1 Спирулина штамдарын өсіру әдістері 19
2.2 Штамдарды өсiру және биомасса алу әдiстерi 20
2.3 Магнийді анықтау әдісі 21
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР 22
3.1 S. platensіs штамының өсу динамикасына магний сульфатының әсері 22
3.2 Магний сульфат (MgSO4•7H2O) тұзының әртүрлі концентрацияларында өсірілген S. platensіs штамының өсуін анықтау 23
3.3 Белокты анықтау әдісі 24
ҚОРЫТЫНДЫ 28
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI 29
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]. Сондай – ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады [4].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен, хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [5]. Сондықтан көптеген ғылыми зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса, ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді [6;7].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалаған 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[8].
Жұмыстың мақсаты - цианобактерия Spіrulіna platensіs-тің өнімді штамдары негізінде магний ионымен байытылған биомасса алу.
Осыған байланысты келесі міндеттер қойылды:
а)Spіrullіna platensіs-тің өсу динамикасына әртүрлі концентрациядағы магний ионының әсерін анықтау.
б) Spіrullіna platensіs культурасының кейбір биохимиялық көрсеткіштеріне магний ионының әсерін анықтау.
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]. Сондай – ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады [4].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен, хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [5]. Сондықтан көптеген ғылыми зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса, ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді [6;7].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалаған 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[8].
Жұмыстың мақсаты - цианобактерия Spіrulіna platensіs-тің өнімді штамдары негізінде магний ионымен байытылған биомасса алу.
Осыған байланысты келесі міндеттер қойылды:
а)Spіrullіna platensіs-тің өсу динамикасына әртүрлі концентрациядағы магний ионының әсерін анықтау.
б) Spіrullіna platensіs культурасының кейбір биохимиялық көрсеткіштеріне магний ионының әсерін анықтау.
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 Қасенова Д.М., Заядан Б.К. Көк-жасыл балдыр Spirulina platensis-тi мал шаруашылығындағы қалдықсыз технологияға пайдалану мүмкiндiктерi // Актуальные вопросы современной биологии и биотехнологии: Мат. 54-й Респб. науч. конф. - Алматы, 2000. - С. 89-91.
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 Заядан Б.К. Способ культивирования микроводорослей Spirulina platensis в лабораторных условиях // Новости науки Казахстана. – 2004. - № 2. - С. 214–217.
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. «Университет», 2001. – 256 с.
22 Заварзин Г.А. Бактериальная палеонтология. – М.: ПИН РАН, 2002. – 161 с.
23 Абдрахманов О. Альгология: Учеб. пособие. - Алматы, 1997. - 398 с.
24 Лось С.И., Фомишина Р.Н., Васильченко С.Н., Захарова Т.О., Сиваш А.А. Действие красного света на фотосинтетический аппарат при авто- и фотогетеротрофном росте Spirulina platensis (Nordst). Geitl. (Cyanophyta) // Альгология, 2007. - № 4. – С. 450-457.
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 Шнюкова Е.И., Мушак П.А. Продуктивность и биохимический состав микроводорослей рода Spіrulіna Тurp. (Cyanophіta) // Альгология, 1994. - № 4. - С. 17-24
30 Захаров Б.П. Трансформационная типологическая систематика. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. - 164 с.
31 Альбицкая О.Н., Зайцева Г.Н., Пахомова М.В. Физиолого-биохимические особеннности культуры Spirulina platensis // Журн. микробиол. – 1984. - № 4. - С. 649-653.
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 Абдрахманов О. Альгология: Учеб. пособие. - Алматы, 1997. - 398 с.
36 Benemann J.R., Weissman J.C., Koopman B.L., Oswald W.V. Energy production by microbial photosynthesis // Nature. – 1977, Vol. 268. - P. 5615-5625.
37 Drews G., Weskesser J. The biology of cyanobacteria // Bot. Monogr. – 1982. - N 19. - P. 333-357.
38 Баянова Ю.И., Трубачев И.Н. Сравнительная оценка витаминного состава некоторых одноклеточных водорослей и высших растений, выращенных в искуственных условиях // Прикл. биохимия и микробиол. - 1981. - № 3. – С. 400-407.
39 Cogne G., Lehmann B., Dussap C.G., Gros J.B. Uptake of macrominerals and trace elements by the cyanobacterium Spіrulіna platensis (Arthrospira platensis PCC 8005) under photoautotrophic conditions: culture medium optimization // Biotechnol. Bioeng. – 2003. - N 5. – P. 588-593.
40 Зарипов Э. Физиологические особенности и культивирование сине-зеленой водоросли Spirulina platensis (Gom.) Geit. в связи с возможностью ее практического использования в Узбекистане: автореферат. ... канд. биол. наук. - Л., 1982. – 19 с.
41 El - Fouly M.M. Technological and biochemical study on mass production of alque in Egypt // Arch. Hydrobiol. Sppl. – 1984, Vol. 67. - P. 461-467.
42 Зотина Т.А., Болсуновский А.Я., Калачева Г.С. Влияние солености среды на рост и биохимический состав цианобактерий Spirulina platensis // Биотехнология. - 2000. - № 17. – С. 85-87.
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 Қасенова Д.М., Заядан Б.К. Көк-жасыл балдыр Spirulina platensis-тi мал шаруашылығындағы қалдықсыз технологияға пайдалану мүмкiндiктерi // Актуальные вопросы современной биологии и биотехнологии: Мат. 54-й Респб. науч. конф. - Алматы, 2000. - С. 89-91.
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 Заядан Б.К. Способ культивирования микроводорослей Spirulina platensis в лабораторных условиях // Новости науки Казахстана. – 2004. - № 2. - С. 214–217.
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. «Университет», 2001. – 256 с.
22 Заварзин Г.А. Бактериальная палеонтология. – М.: ПИН РАН, 2002. – 161 с.
23 Абдрахманов О. Альгология: Учеб. пособие. - Алматы, 1997. - 398 с.
24 Лось С.И., Фомишина Р.Н., Васильченко С.Н., Захарова Т.О., Сиваш А.А. Действие красного света на фотосинтетический аппарат при авто- и фотогетеротрофном росте Spirulina platensis (Nordst). Geitl. (Cyanophyta) // Альгология, 2007. - № 4. – С. 450-457.
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 Шнюкова Е.И., Мушак П.А. Продуктивность и биохимический состав микроводорослей рода Spіrulіna Тurp. (Cyanophіta) // Альгология, 1994. - № 4. - С. 17-24
30 Захаров Б.П. Трансформационная типологическая систематика. М.: Т-во научных изданий КМК, 2005. - 164 с.
31 Альбицкая О.Н., Зайцева Г.Н., Пахомова М.В. Физиолого-биохимические особеннности культуры Spirulina platensis // Журн. микробиол. – 1984. - № 4. - С. 649-653.
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 Абдрахманов О. Альгология: Учеб. пособие. - Алматы, 1997. - 398 с.
36 Benemann J.R., Weissman J.C., Koopman B.L., Oswald W.V. Energy production by microbial photosynthesis // Nature. – 1977, Vol. 268. - P. 5615-5625.
37 Drews G., Weskesser J. The biology of cyanobacteria // Bot. Monogr. – 1982. - N 19. - P. 333-357.
38 Баянова Ю.И., Трубачев И.Н. Сравнительная оценка витаминного состава некоторых одноклеточных водорослей и высших растений, выращенных в искуственных условиях // Прикл. биохимия и микробиол. - 1981. - № 3. – С. 400-407.
39 Cogne G., Lehmann B., Dussap C.G., Gros J.B. Uptake of macrominerals and trace elements by the cyanobacterium Spіrulіna platensis (Arthrospira platensis PCC 8005) under photoautotrophic conditions: culture medium optimization // Biotechnol. Bioeng. – 2003. - N 5. – P. 588-593.
40 Зарипов Э. Физиологические особенности и культивирование сине-зеленой водоросли Spirulina platensis (Gom.) Geit. в связи с возможностью ее практического использования в Узбекистане: автореферат. ... канд. биол. наук. - Л., 1982. – 19 с.
41 El - Fouly M.M. Technological and biochemical study on mass production of alque in Egypt // Arch. Hydrobiol. Sppl. – 1984, Vol. 67. - P. 461-467.
42 Зотина Т.А., Болсуновский А.Я., Калачева Г.С. Влияние солености среды на рост и биохимический состав цианобактерий Spirulina platensis // Биотехнология. - 2000. - № 17. – С. 85-87.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ӘЛ- ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Биология факультеті
Микробиология кафедрасы
Бітіру жұмысы
Магний ионымен байытылған спирулинаның биомассасын алу
Орындаған
4 курс студенті _____________________________ Естемесова
Э.Т.
(күні, қолы)
Ғылыми жетекшісі,
б.ғ.к,оқытушы _____________________________ Акмуханова
Н.Р.
(күні, қолы)
Кафедра меңгерушісінің
рұқсатымен
қорғауға жіберілді,
б.ғ.д., профессор ____________________________ Жұбанова
А.А.
(күні, қолы)
Норма бақылаушы ____________________________ Сәрсекеева Ф.К.
(күні, қолы)
Алматы, 2009
МАЗМҰНЫ
КIРIСПЕ 3
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 4
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы 4
1.2 Spіrullіna туысының морфологиясы мен физиологиясы 6
1.3 Spіrullіna түрлерінің таралуы 8
1.4 Цианобактерия Spіrullіna клеткаларының биохимиялық құрамы 9
1.5 Цианобактерия Spіrulіna-ның биотехнологиядағы маңыздылығы 12
1.5.1 Цианобактерия Spіrullіna биомассасынан биологиялық белсенді 12
заттар алу
1.5.2 Биоорганикалық ультрамикроэлементтердің түрлерін 16
Spirullina биомассасы негізінде алу
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI 19
2.1 Спирулина штамдарын өсіру әдістері 19
2.2 Штамдарды өсiру және биомасса алу әдiстерi 20
2.3 Магнийді анықтау әдісі 21
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР 22
3.1 S. platensіs штамының өсу динамикасына магний сульфатының 22
әсері
3.2 Магний сульфат (MgSO4·7H2O) тұзының әртүрлі 23
концентрацияларында өсірілген S. platensіs штамының өсуін
анықтау
3.3 Белокты анықтау әдісі 24
ҚОРЫТЫНДЫ 28
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI 29
КІРІСПЕ
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]. Сондай – ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді
микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады
[4].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен,
хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында
органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [5]. Сондықтан көптеген ғылыми
зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса,
ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар
аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді [6;7].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалаған
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[8].
Жұмыстың мақсаты - цианобактерия Spіrulіna platensіs-тің өнімді штамдары
негізінде магний ионымен байытылған биомасса алу.
Осыған байланысты келесі міндеттер қойылды:
а)Spіrullіna platensіs-тің өсу динамикасына әртүрлі концентрациядағы
магний ионының әсерін анықтау.
б) Spіrullіna platensіs культурасының кейбір биохимиялық
көрсеткіштеріне магний ионының әсерін анықтау.
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
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 [9].
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 [10].
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 [11].
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.
Халықаралық кодексінің бактериялар жіктеулерінің (ХКБЖ) ережесіне сәйкес
көкжасыл балдырлардың патша үсті Prokaryota, патшалығы Mychota, патша асты
Oxyphotobacteriobionta және Cyanobacteria бөліміне енгізілді [12;13].
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. Сондықтан кейінгі жылдары кейбір
авторлар цианобактерияның ген құрамындағы 16S рРНҚ болуынан прокариоттар
қатарына жатқызу ілімінің дұрыстығын қолдайды [14;15 ].
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 [16]. 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 [17].
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 клеканың ортасында немесе шетінде түзілуі
мүмкін, соған байланысты бір саңылаулы немесе екі саңылаулы болады
[18;19].
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 [20].
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 [21].
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 [22].
Сурет 1 - Spіrullіna дақылының дұрыс спираль түзуі
Прокариоттарға тән клеткасы органоидтарға бөлінбеген, олардың қызметін
протоплазма атқарады. Белгілі типке жататын хромосома және нағыз
хлоропаластары 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 [23].
Цитоплазмадағы газды вакуоль түзілуі дақылдардың өсуі мен даму сатысына
қарай әртүрлі. Жәй көзге көрінбейтін газды авкуоль, 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 [24].
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 [25].
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 [26;27;28].
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 [29].
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
[30]. 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 [31].
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
[32;33].
1.3 Spіrullіna 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 [34].
1.4 Цианобактерия Spіrullіna клеткаларының биохимиялық құрамы
Чад көліне жақын тұратын адамдардың күнделікті тағамына спирулинаны
белсенді қолданудан соң бүкіл дүниежүзілік ғалымдар бұл ғажап өсімдіктің
қасиетін зерттей бастады деген тарихи мағлұматтар бар.
Цианобактерия спирулинаның көптеген түрлері адам баласы үшін көп пайдалы
заттар мен энергия көзі болып табылса, олардың биологиялық белсенді
құрамының бағалы қасиеті биохимиялық құрамының тұрақтылығында.
Спирулинаның клетка қабырғасында қатты целлюлозасы жоқ
мукополиқанттардан тұратындықтан, белоктың организмде оңай сіңімділігін (85-
95%-ға дейін) қамтамасыз етеді. Ал клеткаларында синтезделетін табиғи
витаминдер мен микроэлементтер күрделі молекулалы қосылыстар құрамына тез
және оңай кіре алады. Оны спирулинаның жұқа клетка қабығы негіздейді [35].
Спирулинаның клеткасында 55-70% белок, 15-20% көмірсулар, 5% липидтер,
4% нуклеин қышқылы мен 7% минералдық заттарының тұрақтылығымен
ерекшеленеді. Салыстырмалы түрде айтып кететін болсақ, жылына жиналған
спирулина өнімі бидай өніміне қарағанда он есе, ал белок құрамы жағынан соя
бұршағынан 10 есе жоғарлаған. Жылына өндірілетін кейбір дәнді-дақылды
өсімдіктердің өнімділігі мен Spіrulіna өнімділігінің салыстырмалы
көрсеткіштері 1-ші кестеде көрсетілген.
Кесте 1
Спирулинаның өнімділігі мен кейбір дәнді-дақылды өсімдіктердің өнімділігі
Дақылдар Жылына өндірілетін өнім, тга
Құрғақ биомасса Тазаланбаған белок
Бидай 4 0,5
Жүгері 7 1
Соя бұршағы 6 2,4
Spіrulіna 50 35
Организмнің тіршілігіне аса қажетті спирулинаның белок құрамында
көптеген амин қышқылдар тобы жиналатын болса, оның ішіндегі метионин мен
цистин және триптофанның мөлшері басқа жеміс жидектер мен дән-дақылдар
құрамынан көп. Ал белок құрамындағы лизин аз мөлшерде жиналғанмен, алайда,
басқа көптеген өсімдіктердің өнімінен жоғары басымдылық танытқан [36].
Цианобактериялардың клетка құрамынан жалпы саны 30 шақты пигменттер
табылған болса, спирулина клеткаларының түс бояуы осы пигменттердің
синтезіне қатысатын бірнеше хлорофилл а, каротиноидтар, фикоцианин,
фикоэротрин болуымен ерекшеленеді. Олардың ішінде, спирулина клеткаларында
тек қана хлорофилл а құралған болса, ал каротиноидтар құрамының едәуір
бөлігі каротиннің үлесіне тисе, спирулина биомассасының 10-15%
фикобилипротеиндер құрайды.
Соңғы жылдары иммунды жүйені көтеруде белсенділігі зор өсімдік және
микробалдырлар пигменттерін медицинада жаңа диагностикалық препараттарды
алуға кең қолданылады. Жарық фотосинтез арқылы клетка метаболизміне әсер
ететін болса, цианобактериялардың хлорофилдері мен фикоцианиндері ең
негізгі жарықты жинаушы және энергияны фотожүйелік орталық реакцияларға
жеткізуші қызметін атқарады. Сондай-ақ, төменгі молекулалы көмірсулардың,
әсіресе, қанттың (глюкоза) фотосинтездеуші клеткалардың метаболизмінде
атқаратын ролі зор [37].
Тағам өндірісінде және косметикалық заттарды өндіру орындарында табиғи
бояғыш шикізат ретінде көк фикоцианин пигменті мен хлорофилл гемоглобиннің
негізін құраушы деп санайды. Организмдегі сөл жолдарының активтілігін
жоғарлату мен иммундық жүйені нығайтуда немесе қатерлі ісіктің дамуын тежеу
үшін фикоцианиннің маңызы зор.
Антиоксиданттық және антиканцерогенді әсері зор спирулина құрамында
жасыл хлорофилл а пигменті мен каротиноидтардың түрлік құрамының (β-
каротин, ксантофилл, криптоксантин, эхиненон, лютеин, зеаксантин) мөлшері
өте жоғары. Әсіресе, сәбізге қарағанда 10 есе көп, жоғары мөлшердегі β-
каротиннің болуы спирулинаның құндылығын жоғарлатады.
Спирулина мен ана сүтінен табылған гамма линолеин қышқылы (ГЛҚ) – ми
клеткаларының негізгі азықтық құрамына кіреді. ГЛҚ артритті алдын ала емдеу
үшін аса қажет болса, оның жетіспеуінен көптеген ауру түрлеріне шалдығу
қауіпі жоғарылайды. Сондай-ақ, спирулинаның биологиялық қасиеттерінің бір
ерекшелігі, көптеген витаминдердің бай құрамдылығында. Оның құрамында В1,
В2, В5, В6, В9, В12, А, С, Е витаминдер тобы табылған болса, В12 витамині
сиыр бауыры мен бірқатар теңіз өнімдеріне қарағанда басымдылық танытқан.
Көк-өністер мен жеміс жидектерге, дәнді-дақылдарға қарағанда спирулина
құрамында өте көп мөлшерде жиналған шикізат түрі тиамин (В1 витамині) және
рибофлавин (В2 витаминдері) үлесіне тиеді. Ал макро- және
микроэлементтердің көптеген (Se, P, Co, Fe, Zn, Mn, Br, S, K, Ca, Mg, Cu,
F, Mo) тізбегінің спирулинаның құрамынан табылуы, оны жасанды емес "ең
жақсы" табиғи өнім деп атауға лайықтылығын көрсетеді [38].
Цианобактериялардың генетикасы және гендік инженерия аймағындағы
жұмыстар әлі өз өрісін тапқан жоқ, мұның себебі, генетикалық зерттеу
барысындағы бірқатар қиындықтардың туғызуына байланысты: бұл
микроорганизмдердің таза дақылдарын бөліп алу және сақтау қиындықтары;
салыстырмалы түрде баяу өсуі, сұйық ортада клеткалардың гомогенді
суспензияларын алу және қатты қоректік ортада клондау қиыншылығы; тұрақты
мутанттардың пайда болу жиілігінің және генетикалық алмасу жиілігінің
аздығы және т.б.
Кейбір зерттеушілердің деректері бойынша цианобактериялардың жіпшелі
түрлері физикалық және химиялық мутагенді факторларға жоғары төзімді
келеді. Сондай-ақ, цианобактериялардың жарыққа сезімталдығы белсенді
жүретін немесе тек жарықта ғана емес, сонымен қатар қараңғыда фотосинтезден
хемоорганиотрофтыққа ауыса алатын түрлерінің болашағы зор [39].
Цианобактерия Spіrulіna platensis–тің мутант штамдарының белок
құрамындағы аминқышқылдарының жиналу көрсеткіштерін зерттеуде көп
мәліметтер алынған. Бөлініп алынған кейбір мутант Spіrulіna platensis
штамдарының фенилаланин амин қышқылының екі түріне (β- тиенилаланин және р-
флуорофенилаланин), метионинге, пролин және триптофанға резистенттілігі
басымдылық көрсеткен болса, бұл кезде алынған басқа жаңа мутант түрлері
фенилаланиннің бір түріне, метионин, пролин мен триптофанға резистенттілік
көрсетіп, ал керісінше триптофанға резистенттілігі төмендеген. Ата-аналық
штамдармен салыстырғанда кейбір мутанттардың ферменттік синтездерінің
ұқсастығы төмендеп, метиониннің мүлдем түзілмегені көрсетілген. Сондықтан
Spіrulіna platensis штамдарының белгілі бір аминқышқылдарын және т.б
метаболиттерінің сандық және сапалық дәрежесін өндіруге мүмкіндік бар.
Кейбір микроорганизмдер мен табиғи түрдің өсуін тежейтін жоғары
концентрациялы тұздың (NаCl) ортасында өсуге қабілетті мутант Spіrulіna
platensis штамм алынған. Сондай-ақ, әртүрлі жоғары жарық көзінің немесе
температура жағдайының өзгеруіне байланысты спирулина клеткаларының алдымен
пигменттік құрамы өзгеріске енетіні белгіленген [40].
Қазіргі кезде өндіріс орындарының негізгі бағыттары гендік инженерия
әдісімен әртүрлі сілтілі және жасанды орталарда өсу қабілеті бар
микроорганизмдердің өнімді штамдарынан дәрілік препараттар мен капсулаларды
өндіруге негізделген. Оның ішінде, өсіру кезінде қарапайым әдістерді
қолдануға болатын және жоғары құнды азықтық өнімділігімен көзге түскен
спирулинаның табиғи немесе мутант штамдарының биотехнология саласында
алатын орны ерекше. Олай болса, генетикалық жетістіктердің негізінде
сұрыптап алынған кейбір өнімді мутант Spіrulіna штамдарды өндірістік
деңгейде қолдану үшін жаппай өсіру және олардың биомассасын тәжірибеде
адамның қажеттілігіне пайдалану мүмкіншіліктерін қарастыру қажет.
1.5 Цианобактерия Spіrullіna-ның биотехнологиядағы маңыздылығы
Ғасырлар бойы азықтық өнімділігімен көзге түскен спирулина биомассасы
ауыл шаруашылығында жемдік белок, медицинада профилактикалық зат ретінде
(ББҚ) биологиялық белсенді қоспа немесе косметикалық препарат және
экологияда су тоғандарды тазалауда да тиімділігі зор болып есептеледі.
Фотоавтотрофты микроорганизмдерден белок пен витамин қосылысты заттарды
шығарып алу маңызды болса, фотобиотехнологиялық бағыттарды дамытуда
цианобактерия спирулина ең көп қолданылатын организмдер.
Қазіргі кезде биотехнологтардың алдында тұрған аса бір үлкен мәселенің
бірі – жылдам өсіп келе жатқан халықтың рационын дәстүрсіз алынған жоғары
белокты өнім көздерімен қамтамасыз ету болып табылады. Олай болса,
цианобактерия спирулинаны жетік пайдалану арқылы биотехнология саласында
көптеген өзекті мәселелерді шеше аламыз:
- Спирулина биомассасы негізінде биологиялық белсенді қоспаларды алу;
- Бейорганикалық тұздардың органикалық формасын алу;
- Ауыл шаруашылығын қосымша жемдік белок және витаминдік заттармен
қамтамасыз ету;
- Ауыл шаруашылық тыңайтқыштарды өңдеу;
- Ғарыш проблемасын игерудегі негізгі экологиялық тұйық система ретінде
тамақ пен атмосфераның тазалығын қамтамасыз ету;
- Медицина мен микробиология өндірісіне қажетті құнды препараттарды
дайындау;
- Биологиялық өзін-өзі реттеу және фотосинтездеуші организмдердің
биосинтезіне байланысты ғылыми зерттеу жұмыстарына фундаментальды бағытта
зерттеуге пайдалану;
- Энергетикалық проблемаларды шешу.
Мұндай дәстүрсіз өнім ретінде және әртүрлі биологиялық белсенді заттарды
синтездеу қабілетіне, сонымен бірге аз уақыттың ішінде жоғары биохимиялық
құрамды биомассасын көптеп жинап алуға болатын спирулина штамдарын жаппай
өсіруде көптеген жетістіктерге жетуде.
1.5.1 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 күнделікті тағам құрамына қосудың қажеттілігі
зор. Биологиялық белсенді заттар (ББЗ) - организмдердің тұрақты тіршілігін
қалыптастыруға және сыртқы ортаға төзімділігін жоғарлататын немесе әртүрлі
аурулардың алдын алуға көмектестетін қосымша биологиялық белсенді
қоспалардан жасалған заттардан тұрады. Соның ішінде, тағамдық биологиялық
белсенді қоспалар (ББҚ) нутрицевтикалық және парафармацевтикалық деп екі
топқа бөледі.
Нутрицевтика – бұл тағамға қосымша болып табылатын және адамзат
тағамының химиялық құрамын жақсарту үшін қолданатын табиғи ББҚ жатады:
витаминдер және олардың алғы шарты сияқты қосылыстары (мысалы, β- каротин
және басқа каротиноидтар); макро- және микроэлементтер (кальций, темір,
селен, мырыш, йод, фтор және т.б.); толық қанықпаған май қышқылдары мен
ауыстырылмайтын аминқышқылдар; кейбір моно- және диқанттар.
Парафармацевтикаға – дәрілік препараттарға қосымша организм мен
жүйелердің белсенділігін физиологиялық жоғарлататын және қоздырғыштардан
алдына ала сақтандыру үшін қолданатын белгілі фармакологиялық белсенділікке
ие ББЗ кіреді. Оларға өсімдіктер мен жануарлардан шығарылып алынатын
органикалық қышқылдар, майлар, полиқанттар және т.б. жатады.
Қазіргі кезде парафармацевтикалық ББҚ дайындауда мынадай негізгі
топтарға бөледі: асқазан ішек жолдарын жақсартушы ББҚ; организмді нығайтушы
ББҚ; жүрек-қан тамыр ауруларының алдын алу үшін қолданылатын ББҚ және т.б.
Соның ішінде, соңғы жылдары асқазан ішек жолдарын жақсартушы пробиотикалық
препараттардың көптеген түрлері мен ғылыми зерттеулерді көптеп
кездестіреміз. Егер қандай да бір тірі немесе өлі микроорганизмдердің
құрылымды бөлігі, метаболиттері хожайынның микрофлорасына жағымды әсер
берсе және өсу ортасына қарай бейімделгіш болса ғана ондай
микроорганизмдерді пробиотик ретінде қарауға болады. Сондықтан көптеген
зерттеушілер пробиотик құрамына бифидобактерияларды және лактобактерияларды
тірі микроорганизмдердің дақылдарын қосады. Адам ішегінен бөлініп алынған
бұл пробиотиктерді классикалық пробиотиктер деп атайды. Ал бұл келтірілген
анықтамалармен келісе отырып, қазіргі кезде Spіrulіna platensis биомассасын
организмдегі микрофлораларды қалыптандыратын табиғи ББҚ ретінде
қарастырады.
Осы тұрғыда зерттелген тәжірибелерден спирулинаның организмдегі бірқатар
вирустар мен адам ішегінде болатын энтеропатогенді Escherichia coli,
Candida albicans-тің мөлшерін төмендетіп, ал бұл кезде пайдалы
лактобактериялар мен бифидобактериялардың өсу саны елеулі өзгермейтіні
байқалған
Ғалымдар спирулинаны көбінесе XXI-ғасырдың ең үздік өнім қатарына
жатқызады. Тіршілік негізінде жиналған спирулинаның бағалы өнімділігі мен
биомасса құрамындағы биологиялық белсенді заттары медицинада, ауыл-
шаруашылық егістіктерде, тағам өндірісінде, мал шаруашылығында тәжірибелік
қолданылуда өз тиімділігін көрсетті.
Жалпы организмде спирулина препаратына сезімталдықтың жоғарлауы немесе
аллергиялық әсері байқалмаған болса, ал оның кейбір құрамды заттары басқа
өсімдіктерде сирек немесе тіпті кездеспейді. Сондықтан спирулина биомассасы
- адамзаттың қалыпты тіршілік етуіне аса қажетті, құрамында улы заттары
жоқ, экологиялық таза өнім.
Спирулина тағамға қосымша қоспа ретінде маңызды ішек микрофлорасының
қызметтерін тұрақтандыру және иммунды жүйелерді көтеру немесе вирустар мен
қатерлі ісіктерді басуда қажетті фармацевтикалық потенциалға ие. Дүние
жүзілік Денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша спирулина кем дегенде
70%-ға жуық ауру түрлеріне қорғаныш күш бола алатындығын айтады. Ал
спирулинаны ББҚ ретінде пайдалануға болатын негізгі ерекшеліктеріне
тоқталатын болсақ:
- Спирулина биомассасының құрамындағы құрғақ салмағындағы белоктың
мөлшері 60-70%-ға дейін жетеді. Биомассасының улы әсері мен организмге
аллергиялық әсері жоқ.
- Спирулина биомассасын басқа микробалдырлармен салыстырғанда жануарлар
мен адамзат организміне өте сіңімді де, организмге қажетті биологиялық
белсенді заттарды көп синтездейді.
- Спирулина клеткаларын күн сәулесі астында, ашық қондырғыларда жаппай
өсіру кезінде қоректік орта құрамында патогенді микроорганизмдер
кездеспейді.
- Спирулинаны жаппай өсіруде қарапайым органикалық субстраттарды
пайдаланып, өнімділігін арттыруға болады.
- Спирулина жіпшелі клеткалар болғандықтан, биомасса беруі мол,
сондықтан қарапайым сүзу арқылы оның биомассасын қоректік ортадан оңай
ажыратуға болады.
Цианобактерия Spіrulіna рlatensis-тің практикалық маңыздылығына қарай,
оның биомассасынан ұнтақ порошок (күл), спирттік және майлы экстрактар,
дәрі-дәрмек және т.б. дайындайды. Сондықтан цианобактерия қазіргі таңда
спирулина нағыз космостық тағам ретінде мойындалып, олардың биомассасынан
жасалған биопрепараттарды қолдану сұранысы көбеюде. Оның ішінде, ТМД
елдерінде негізгі азықтық қоспа ретінде спирулина биомассасынан жасалынған
препараттарды көптеп өндіріуде. Бұл препараттар тек минералдық немесе
витамин көзі ретінде емес, сондай-ақ жағымсыз иістерді жойып, организмнің
қоздырғыштарға қарсы әсерін жоғарлатады
Жапондық зерттеушілер Сalcium-Spirulan препаратын қабылдағанда тұмау
және т.б. бірқатар вирустардың қозу процесін тежейтінін дәлелдесе, олар
микробалдырларды (спирулина, хлорелла және т.б.) өндірістік тұрғыда өсіріп,
өнімділігін жылына 300000 т жеткізеді және микробалдырдан 300-ден астам
тағам түрін дайындайды.
Шет елдерде микробалдырлардың биомассасын 200 ден астам тағам ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ӘЛ- ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Биология факультеті
Микробиология кафедрасы
Бітіру жұмысы
Магний ионымен байытылған спирулинаның биомассасын алу
Орындаған
4 курс студенті _____________________________ Естемесова
Э.Т.
(күні, қолы)
Ғылыми жетекшісі,
б.ғ.к,оқытушы _____________________________ Акмуханова
Н.Р.
(күні, қолы)
Кафедра меңгерушісінің
рұқсатымен
қорғауға жіберілді,
б.ғ.д., профессор ____________________________ Жұбанова
А.А.
(күні, қолы)
Норма бақылаушы ____________________________ Сәрсекеева Ф.К.
(күні, қолы)
Алматы, 2009
МАЗМҰНЫ
КIРIСПЕ 3
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ 4
1.1 Цианобактерия спирулинаның жалпы сипаттамасы 4
1.2 Spіrullіna туысының морфологиясы мен физиологиясы 6
1.3 Spіrullіna түрлерінің таралуы 8
1.4 Цианобактерия Spіrullіna клеткаларының биохимиялық құрамы 9
1.5 Цианобактерия Spіrulіna-ның биотехнологиядағы маңыздылығы 12
1.5.1 Цианобактерия Spіrullіna биомассасынан биологиялық белсенді 12
заттар алу
1.5.2 Биоорганикалық ультрамикроэлементтердің түрлерін 16
Spirullina биомассасы негізінде алу
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI 19
2.1 Спирулина штамдарын өсіру әдістері 19
2.2 Штамдарды өсiру және биомасса алу әдiстерi 20
2.3 Магнийді анықтау әдісі 21
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР 22
3.1 S. platensіs штамының өсу динамикасына магний сульфатының 22
әсері
3.2 Магний сульфат (MgSO4·7H2O) тұзының әртүрлі 23
концентрацияларында өсірілген S. platensіs штамының өсуін
анықтау
3.3 Белокты анықтау әдісі 24
ҚОРЫТЫНДЫ 28
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI 29
КІРІСПЕ
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]. Сондай – ақ, спирулина биомассасын ішектегі бірқатар шартты патогенді
микрофлораны тежеушілік қабілетіне ие функционалды өнім қатарына жатқызады
[4].
Соңғы жылдары спирулинаның өсу ортасын микроэлементтердің (йод, селен,
хром, мырыш және т.б.) тұздарымен байытып, олардың спирулина клеткаларында
органикалық қосылыстар түзетіні дәлелденді [5]. Сондықтан көптеген ғылыми
зерттеушілерді спирулина биомассасы тағамға қосымша ББЗ ретінде қызықтырса,
ал маңызды микроэлементтермен байытылған спирулина биомассасы бірқатар
аурудың алдын-алу мүмкіншілігін кеңейтеді [6;7].
Дамыған шет елдер мен ТМД елдері спирулина биомассасынан жасалаған
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[8].
Жұмыстың мақсаты - цианобактерия Spіrulіna platensіs-тің өнімді штамдары
негізінде магний ионымен байытылған биомасса алу.
Осыған байланысты келесі міндеттер қойылды:
а)Spіrullіna platensіs-тің өсу динамикасына әртүрлі концентрациядағы
магний ионының әсерін анықтау.
б) Spіrullіna platensіs культурасының кейбір биохимиялық
көрсеткіштеріне магний ионының әсерін анықтау.
1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ
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 [9].
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 [10].
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 [11].
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.
Халықаралық кодексінің бактериялар жіктеулерінің (ХКБЖ) ережесіне сәйкес
көкжасыл балдырлардың патша үсті Prokaryota, патшалығы Mychota, патша асты
Oxyphotobacteriobionta және Cyanobacteria бөліміне енгізілді [12;13].
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. Сондықтан кейінгі жылдары кейбір
авторлар цианобактерияның ген құрамындағы 16S рРНҚ болуынан прокариоттар
қатарына жатқызу ілімінің дұрыстығын қолдайды [14;15 ].
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 [16]. 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 [17].
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 клеканың ортасында немесе шетінде түзілуі
мүмкін, соған байланысты бір саңылаулы немесе екі саңылаулы болады
[18;19].
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 [20].
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 [21].
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 [22].
Сурет 1 - Spіrullіna дақылының дұрыс спираль түзуі
Прокариоттарға тән клеткасы органоидтарға бөлінбеген, олардың қызметін
протоплазма атқарады. Белгілі типке жататын хромосома және нағыз
хлоропаластары 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 [23].
Цитоплазмадағы газды вакуоль түзілуі дақылдардың өсуі мен даму сатысына
қарай әртүрлі. Жәй көзге көрінбейтін газды авкуоль, 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 [24].
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 [25].
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 [26;27;28].
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 [29].
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
[30]. 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 [31].
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
[32;33].
1.3 Spіrullіna 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 [34].
1.4 Цианобактерия Spіrullіna клеткаларының биохимиялық құрамы
Чад көліне жақын тұратын адамдардың күнделікті тағамына спирулинаны
белсенді қолданудан соң бүкіл дүниежүзілік ғалымдар бұл ғажап өсімдіктің
қасиетін зерттей бастады деген тарихи мағлұматтар бар.
Цианобактерия спирулинаның көптеген түрлері адам баласы үшін көп пайдалы
заттар мен энергия көзі болып табылса, олардың биологиялық белсенді
құрамының бағалы қасиеті биохимиялық құрамының тұрақтылығында.
Спирулинаның клетка қабырғасында қатты целлюлозасы жоқ
мукополиқанттардан тұратындықтан, белоктың организмде оңай сіңімділігін (85-
95%-ға дейін) қамтамасыз етеді. Ал клеткаларында синтезделетін табиғи
витаминдер мен микроэлементтер күрделі молекулалы қосылыстар құрамына тез
және оңай кіре алады. Оны спирулинаның жұқа клетка қабығы негіздейді [35].
Спирулинаның клеткасында 55-70% белок, 15-20% көмірсулар, 5% липидтер,
4% нуклеин қышқылы мен 7% минералдық заттарының тұрақтылығымен
ерекшеленеді. Салыстырмалы түрде айтып кететін болсақ, жылына жиналған
спирулина өнімі бидай өніміне қарағанда он есе, ал белок құрамы жағынан соя
бұршағынан 10 есе жоғарлаған. Жылына өндірілетін кейбір дәнді-дақылды
өсімдіктердің өнімділігі мен Spіrulіna өнімділігінің салыстырмалы
көрсеткіштері 1-ші кестеде көрсетілген.
Кесте 1
Спирулинаның өнімділігі мен кейбір дәнді-дақылды өсімдіктердің өнімділігі
Дақылдар Жылына өндірілетін өнім, тга
Құрғақ биомасса Тазаланбаған белок
Бидай 4 0,5
Жүгері 7 1
Соя бұршағы 6 2,4
Spіrulіna 50 35
Организмнің тіршілігіне аса қажетті спирулинаның белок құрамында
көптеген амин қышқылдар тобы жиналатын болса, оның ішіндегі метионин мен
цистин және триптофанның мөлшері басқа жеміс жидектер мен дән-дақылдар
құрамынан көп. Ал белок құрамындағы лизин аз мөлшерде жиналғанмен, алайда,
басқа көптеген өсімдіктердің өнімінен жоғары басымдылық танытқан [36].
Цианобактериялардың клетка құрамынан жалпы саны 30 шақты пигменттер
табылған болса, спирулина клеткаларының түс бояуы осы пигменттердің
синтезіне қатысатын бірнеше хлорофилл а, каротиноидтар, фикоцианин,
фикоэротрин болуымен ерекшеленеді. Олардың ішінде, спирулина клеткаларында
тек қана хлорофилл а құралған болса, ал каротиноидтар құрамының едәуір
бөлігі каротиннің үлесіне тисе, спирулина биомассасының 10-15%
фикобилипротеиндер құрайды.
Соңғы жылдары иммунды жүйені көтеруде белсенділігі зор өсімдік және
микробалдырлар пигменттерін медицинада жаңа диагностикалық препараттарды
алуға кең қолданылады. Жарық фотосинтез арқылы клетка метаболизміне әсер
ететін болса, цианобактериялардың хлорофилдері мен фикоцианиндері ең
негізгі жарықты жинаушы және энергияны фотожүйелік орталық реакцияларға
жеткізуші қызметін атқарады. Сондай-ақ, төменгі молекулалы көмірсулардың,
әсіресе, қанттың (глюкоза) фотосинтездеуші клеткалардың метаболизмінде
атқаратын ролі зор [37].
Тағам өндірісінде және косметикалық заттарды өндіру орындарында табиғи
бояғыш шикізат ретінде көк фикоцианин пигменті мен хлорофилл гемоглобиннің
негізін құраушы деп санайды. Организмдегі сөл жолдарының активтілігін
жоғарлату мен иммундық жүйені нығайтуда немесе қатерлі ісіктің дамуын тежеу
үшін фикоцианиннің маңызы зор.
Антиоксиданттық және антиканцерогенді әсері зор спирулина құрамында
жасыл хлорофилл а пигменті мен каротиноидтардың түрлік құрамының (β-
каротин, ксантофилл, криптоксантин, эхиненон, лютеин, зеаксантин) мөлшері
өте жоғары. Әсіресе, сәбізге қарағанда 10 есе көп, жоғары мөлшердегі β-
каротиннің болуы спирулинаның құндылығын жоғарлатады.
Спирулина мен ана сүтінен табылған гамма линолеин қышқылы (ГЛҚ) – ми
клеткаларының негізгі азықтық құрамына кіреді. ГЛҚ артритті алдын ала емдеу
үшін аса қажет болса, оның жетіспеуінен көптеген ауру түрлеріне шалдығу
қауіпі жоғарылайды. Сондай-ақ, спирулинаның биологиялық қасиеттерінің бір
ерекшелігі, көптеген витаминдердің бай құрамдылығында. Оның құрамында В1,
В2, В5, В6, В9, В12, А, С, Е витаминдер тобы табылған болса, В12 витамині
сиыр бауыры мен бірқатар теңіз өнімдеріне қарағанда басымдылық танытқан.
Көк-өністер мен жеміс жидектерге, дәнді-дақылдарға қарағанда спирулина
құрамында өте көп мөлшерде жиналған шикізат түрі тиамин (В1 витамині) және
рибофлавин (В2 витаминдері) үлесіне тиеді. Ал макро- және
микроэлементтердің көптеген (Se, P, Co, Fe, Zn, Mn, Br, S, K, Ca, Mg, Cu,
F, Mo) тізбегінің спирулинаның құрамынан табылуы, оны жасанды емес "ең
жақсы" табиғи өнім деп атауға лайықтылығын көрсетеді [38].
Цианобактериялардың генетикасы және гендік инженерия аймағындағы
жұмыстар әлі өз өрісін тапқан жоқ, мұның себебі, генетикалық зерттеу
барысындағы бірқатар қиындықтардың туғызуына байланысты: бұл
микроорганизмдердің таза дақылдарын бөліп алу және сақтау қиындықтары;
салыстырмалы түрде баяу өсуі, сұйық ортада клеткалардың гомогенді
суспензияларын алу және қатты қоректік ортада клондау қиыншылығы; тұрақты
мутанттардың пайда болу жиілігінің және генетикалық алмасу жиілігінің
аздығы және т.б.
Кейбір зерттеушілердің деректері бойынша цианобактериялардың жіпшелі
түрлері физикалық және химиялық мутагенді факторларға жоғары төзімді
келеді. Сондай-ақ, цианобактериялардың жарыққа сезімталдығы белсенді
жүретін немесе тек жарықта ғана емес, сонымен қатар қараңғыда фотосинтезден
хемоорганиотрофтыққа ауыса алатын түрлерінің болашағы зор [39].
Цианобактерия Spіrulіna platensis–тің мутант штамдарының белок
құрамындағы аминқышқылдарының жиналу көрсеткіштерін зерттеуде көп
мәліметтер алынған. Бөлініп алынған кейбір мутант Spіrulіna platensis
штамдарының фенилаланин амин қышқылының екі түріне (β- тиенилаланин және р-
флуорофенилаланин), метионинге, пролин және триптофанға резистенттілігі
басымдылық көрсеткен болса, бұл кезде алынған басқа жаңа мутант түрлері
фенилаланиннің бір түріне, метионин, пролин мен триптофанға резистенттілік
көрсетіп, ал керісінше триптофанға резистенттілігі төмендеген. Ата-аналық
штамдармен салыстырғанда кейбір мутанттардың ферменттік синтездерінің
ұқсастығы төмендеп, метиониннің мүлдем түзілмегені көрсетілген. Сондықтан
Spіrulіna platensis штамдарының белгілі бір аминқышқылдарын және т.б
метаболиттерінің сандық және сапалық дәрежесін өндіруге мүмкіндік бар.
Кейбір микроорганизмдер мен табиғи түрдің өсуін тежейтін жоғары
концентрациялы тұздың (NаCl) ортасында өсуге қабілетті мутант Spіrulіna
platensis штамм алынған. Сондай-ақ, әртүрлі жоғары жарық көзінің немесе
температура жағдайының өзгеруіне байланысты спирулина клеткаларының алдымен
пигменттік құрамы өзгеріске енетіні белгіленген [40].
Қазіргі кезде өндіріс орындарының негізгі бағыттары гендік инженерия
әдісімен әртүрлі сілтілі және жасанды орталарда өсу қабілеті бар
микроорганизмдердің өнімді штамдарынан дәрілік препараттар мен капсулаларды
өндіруге негізделген. Оның ішінде, өсіру кезінде қарапайым әдістерді
қолдануға болатын және жоғары құнды азықтық өнімділігімен көзге түскен
спирулинаның табиғи немесе мутант штамдарының биотехнология саласында
алатын орны ерекше. Олай болса, генетикалық жетістіктердің негізінде
сұрыптап алынған кейбір өнімді мутант Spіrulіna штамдарды өндірістік
деңгейде қолдану үшін жаппай өсіру және олардың биомассасын тәжірибеде
адамның қажеттілігіне пайдалану мүмкіншіліктерін қарастыру қажет.
1.5 Цианобактерия Spіrullіna-ның биотехнологиядағы маңыздылығы
Ғасырлар бойы азықтық өнімділігімен көзге түскен спирулина биомассасы
ауыл шаруашылығында жемдік белок, медицинада профилактикалық зат ретінде
(ББҚ) биологиялық белсенді қоспа немесе косметикалық препарат және
экологияда су тоғандарды тазалауда да тиімділігі зор болып есептеледі.
Фотоавтотрофты микроорганизмдерден белок пен витамин қосылысты заттарды
шығарып алу маңызды болса, фотобиотехнологиялық бағыттарды дамытуда
цианобактерия спирулина ең көп қолданылатын организмдер.
Қазіргі кезде биотехнологтардың алдында тұрған аса бір үлкен мәселенің
бірі – жылдам өсіп келе жатқан халықтың рационын дәстүрсіз алынған жоғары
белокты өнім көздерімен қамтамасыз ету болып табылады. Олай болса,
цианобактерия спирулинаны жетік пайдалану арқылы биотехнология саласында
көптеген өзекті мәселелерді шеше аламыз:
- Спирулина биомассасы негізінде биологиялық белсенді қоспаларды алу;
- Бейорганикалық тұздардың органикалық формасын алу;
- Ауыл шаруашылығын қосымша жемдік белок және витаминдік заттармен
қамтамасыз ету;
- Ауыл шаруашылық тыңайтқыштарды өңдеу;
- Ғарыш проблемасын игерудегі негізгі экологиялық тұйық система ретінде
тамақ пен атмосфераның тазалығын қамтамасыз ету;
- Медицина мен микробиология өндірісіне қажетті құнды препараттарды
дайындау;
- Биологиялық өзін-өзі реттеу және фотосинтездеуші организмдердің
биосинтезіне байланысты ғылыми зерттеу жұмыстарына фундаментальды бағытта
зерттеуге пайдалану;
- Энергетикалық проблемаларды шешу.
Мұндай дәстүрсіз өнім ретінде және әртүрлі биологиялық белсенді заттарды
синтездеу қабілетіне, сонымен бірге аз уақыттың ішінде жоғары биохимиялық
құрамды биомассасын көптеп жинап алуға болатын спирулина штамдарын жаппай
өсіруде көптеген жетістіктерге жетуде.
1.5.1 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 күнделікті тағам құрамына қосудың қажеттілігі
зор. Биологиялық белсенді заттар (ББЗ) - организмдердің тұрақты тіршілігін
қалыптастыруға және сыртқы ортаға төзімділігін жоғарлататын немесе әртүрлі
аурулардың алдын алуға көмектестетін қосымша биологиялық белсенді
қоспалардан жасалған заттардан тұрады. Соның ішінде, тағамдық биологиялық
белсенді қоспалар (ББҚ) нутрицевтикалық және парафармацевтикалық деп екі
топқа бөледі.
Нутрицевтика – бұл тағамға қосымша болып табылатын және адамзат
тағамының химиялық құрамын жақсарту үшін қолданатын табиғи ББҚ жатады:
витаминдер және олардың алғы шарты сияқты қосылыстары (мысалы, β- каротин
және басқа каротиноидтар); макро- және микроэлементтер (кальций, темір,
селен, мырыш, йод, фтор және т.б.); толық қанықпаған май қышқылдары мен
ауыстырылмайтын аминқышқылдар; кейбір моно- және диқанттар.
Парафармацевтикаға – дәрілік препараттарға қосымша организм мен
жүйелердің белсенділігін физиологиялық жоғарлататын және қоздырғыштардан
алдына ала сақтандыру үшін қолданатын белгілі фармакологиялық белсенділікке
ие ББЗ кіреді. Оларға өсімдіктер мен жануарлардан шығарылып алынатын
органикалық қышқылдар, майлар, полиқанттар және т.б. жатады.
Қазіргі кезде парафармацевтикалық ББҚ дайындауда мынадай негізгі
топтарға бөледі: асқазан ішек жолдарын жақсартушы ББҚ; организмді нығайтушы
ББҚ; жүрек-қан тамыр ауруларының алдын алу үшін қолданылатын ББҚ және т.б.
Соның ішінде, соңғы жылдары асқазан ішек жолдарын жақсартушы пробиотикалық
препараттардың көптеген түрлері мен ғылыми зерттеулерді көптеп
кездестіреміз. Егер қандай да бір тірі немесе өлі микроорганизмдердің
құрылымды бөлігі, метаболиттері хожайынның микрофлорасына жағымды әсер
берсе және өсу ортасына қарай бейімделгіш болса ғана ондай
микроорганизмдерді пробиотик ретінде қарауға болады. Сондықтан көптеген
зерттеушілер пробиотик құрамына бифидобактерияларды және лактобактерияларды
тірі микроорганизмдердің дақылдарын қосады. Адам ішегінен бөлініп алынған
бұл пробиотиктерді классикалық пробиотиктер деп атайды. Ал бұл келтірілген
анықтамалармен келісе отырып, қазіргі кезде Spіrulіna platensis биомассасын
организмдегі микрофлораларды қалыптандыратын табиғи ББҚ ретінде
қарастырады.
Осы тұрғыда зерттелген тәжірибелерден спирулинаның организмдегі бірқатар
вирустар мен адам ішегінде болатын энтеропатогенді Escherichia coli,
Candida albicans-тің мөлшерін төмендетіп, ал бұл кезде пайдалы
лактобактериялар мен бифидобактериялардың өсу саны елеулі өзгермейтіні
байқалған
Ғалымдар спирулинаны көбінесе XXI-ғасырдың ең үздік өнім қатарына
жатқызады. Тіршілік негізінде жиналған спирулинаның бағалы өнімділігі мен
биомасса құрамындағы биологиялық белсенді заттары медицинада, ауыл-
шаруашылық егістіктерде, тағам өндірісінде, мал шаруашылығында тәжірибелік
қолданылуда өз тиімділігін көрсетті.
Жалпы организмде спирулина препаратына сезімталдықтың жоғарлауы немесе
аллергиялық әсері байқалмаған болса, ал оның кейбір құрамды заттары басқа
өсімдіктерде сирек немесе тіпті кездеспейді. Сондықтан спирулина биомассасы
- адамзаттың қалыпты тіршілік етуіне аса қажетті, құрамында улы заттары
жоқ, экологиялық таза өнім.
Спирулина тағамға қосымша қоспа ретінде маңызды ішек микрофлорасының
қызметтерін тұрақтандыру және иммунды жүйелерді көтеру немесе вирустар мен
қатерлі ісіктерді басуда қажетті фармацевтикалық потенциалға ие. Дүние
жүзілік Денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша спирулина кем дегенде
70%-ға жуық ауру түрлеріне қорғаныш күш бола алатындығын айтады. Ал
спирулинаны ББҚ ретінде пайдалануға болатын негізгі ерекшеліктеріне
тоқталатын болсақ:
- Спирулина биомассасының құрамындағы құрғақ салмағындағы белоктың
мөлшері 60-70%-ға дейін жетеді. Биомассасының улы әсері мен организмге
аллергиялық әсері жоқ.
- Спирулина биомассасын басқа микробалдырлармен салыстырғанда жануарлар
мен адамзат организміне өте сіңімді де, организмге қажетті биологиялық
белсенді заттарды көп синтездейді.
- Спирулина клеткаларын күн сәулесі астында, ашық қондырғыларда жаппай
өсіру кезінде қоректік орта құрамында патогенді микроорганизмдер
кездеспейді.
- Спирулинаны жаппай өсіруде қарапайым органикалық субстраттарды
пайдаланып, өнімділігін арттыруға болады.
- Спирулина жіпшелі клеткалар болғандықтан, биомасса беруі мол,
сондықтан қарапайым сүзу арқылы оның биомассасын қоректік ортадан оңай
ажыратуға болады.
Цианобактерия Spіrulіna рlatensis-тің практикалық маңыздылығына қарай,
оның биомассасынан ұнтақ порошок (күл), спирттік және майлы экстрактар,
дәрі-дәрмек және т.б. дайындайды. Сондықтан цианобактерия қазіргі таңда
спирулина нағыз космостық тағам ретінде мойындалып, олардың биомассасынан
жасалған биопрепараттарды қолдану сұранысы көбеюде. Оның ішінде, ТМД
елдерінде негізгі азықтық қоспа ретінде спирулина биомассасынан жасалынған
препараттарды көптеп өндіріуде. Бұл препараттар тек минералдық немесе
витамин көзі ретінде емес, сондай-ақ жағымсыз иістерді жойып, организмнің
қоздырғыштарға қарсы әсерін жоғарлатады
Жапондық зерттеушілер Сalcium-Spirulan препаратын қабылдағанда тұмау
және т.б. бірқатар вирустардың қозу процесін тежейтінін дәлелдесе, олар
микробалдырларды (спирулина, хлорелла және т.б.) өндірістік тұрғыда өсіріп,
өнімділігін жылына 300000 т жеткізеді және микробалдырдан 300-ден астам
тағам түрін дайындайды.
Шет елдерде микробалдырлардың биомассасын 200 ден астам тағам ... 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