תכונות מיקרואלגה, סיווג ויישומים

ה מיקרואלגיה הם אורגניזמים אוקריוטים, פוטוטאוטרופיים, כלומר, הם מקבלים אנרגיה מהאור וממזגים את המזון שלהם. הם מכילים כלורופיל ופיגמנטים אביזר אחרים המעניקים להם יעילות פוטוסינתטית מעולה.

הן חד-תאיות, קולוניאליות - כאשר הן נקבעות כאגרגטים - ונטועים (בודדים או קולוניאליים). הם חלק פיטופלנקטון, יחד עם cyanobacteria (prokaryotes). Phytoplankton היא קבוצה של מיקרואורגניזמים פוטוסינתטיים, ימיים, כי לצוף באופן פסיבי או יש ירידה ניידות.

Microalgae נמצאות מ אקוודור יבשתי לאזורים הקוטביים ומוכרים כמקור של biomolecules ו metabolites חשיבות כלכלית גדולה. הם מקור ישיר של מזון, תרופות, מספוא, דשנים ודלק, והם אפילו אינדיקטורים של זיהום.

אינדקס

• 1 מאפיינים
  • 1.1 מפיקים המשתמשים באור השמש כמקור אנרגיה
  • 1.2 בית גידול
• קפה קפה
  • 2.1 מהות הכלורופילים שלה
  • 2.2 פולימרים מבוססי פחמן כשמורת אנרגיה
  • 2.3 מבנה קיר התא
  • 2.4 סוג ניידות
• 3 יישומים ביוטכנולוגיים
  • 3.1 מזון אנושי ובעלי חיים
  • 3.2 יתרונות השימוש בו כמזון
  • 3.3 חקלאות ימית
  • 3.4 פיגמנטים בתעשיית המזון
  • 3.5 רפואה אנושית וטרינרית
  • 3.6 דשנים
  • 3.7 קוסמטיקה
  • 3.8 טיפול בשפכים
  • 3.9 מדדי זיהום
  • 3.10 ביוגז
  • 3.11 דלק ביולוגי
• 4 הפניות

תכונות

מפיקים שמשתמשים באור השמש כמקור אנרגיה

לרובם יש microalgae צביעה ירוק מכיל כלורופיל (הפיגמנט צמח tetrapyrrole), אנרגית אור קולטי האור המאפשר פוטוסינתזת ביצוע.

עם זאת, כמה microalgae יש צבע אדום או חום, כי הם מכילים xanthophylls (פיגמנטים קרוטנואידים צהובים), אשר מסכה את הצבע הירוק.

בית גידול

הם חיים בסביבות מים מתוקים שונים מלוחים, טבעיים ומלאכותיים (כגון בריכות שחייה וטנקים דגים). חלקם מסוגלים לגדול בקרקע, בבתי גידול חומציים ובתוך סלעים נקבובי (אנדוליטי), במקומות יבשים מאוד וקרים מאוד.

קפה

המיקרואלגיה מייצגת קבוצה הטרוגנית מאוד, שכן היא פוליפילית, כלומר, קבוצות של אבות שונים..

כדי לסווג מיקרואורגניזמים אלה, נעשה שימוש במאפיינים שונים, ביניהם: אופי הכלורופיל שלהם וחומרי רזרבות האנרגיה שלהם, המבנה של קיר התא וסוג הניידות שהם מציגים.

טבעו של הכלורופיל

רוב אצות יש chlorophyll סוג א כמה יש סוג אחר של כלורופיל נגזר מזה.

רבים הם phototrophs חובה לא לגדול בחושך. עם זאת, כמה לגדול בחושך catabolize פשוט סוכרים וחומצות אורגניות בהעדר אור.

לדוגמא, חלק מהפלגלות וכלורופיטים יכולים להשתמש באצטט כמקור של פחמן ואנרגיה. אחרים להטמיע תרכובות פשוטות בנוכחות אור (photheterotrophy), מבלי להשתמש בהם כמקור אנרגיה.

פולימרים מבוססי פחמן כשמורת אנרגיה

כתוצר של תהליך פוטוסינתטי, microalgae לייצר מגוון רחב של פולימרים פחמן המשמשים עתודה אנרגיה.

לדוגמה, microalgae של אצות ירוקיות ליצור עמילן מילואים (α-1,4-D-גלוקוז), בדומה עמילנים של צמחים גבוהים יותר.

מבנה קיר התא

קירות המיקרואלגיה מציגים מגוון רב של מבנים והרכב כימי. הקיר עשוי להיווצר על ידי סיבי תאית, בדרך כלל עם תוספת של קסילן, פקטין, mannans, חומצות אלגיניות או חומצה fuchsic.

בכמה אצות הנקראות גרגיר או אלמוגים, קיר התא מציג את התצהיר של סידן פחמתי, בעוד שאחרים מציגים chitin.

לדיאטומים, לעומת זאת, יש סיליקון בקיר התא, שאליו מוסיפים סוכרים וחלבונים, יוצרים פגזים של סימטריה דו-צדדית או רדיאלית (פרוסטולות). פגזים אלה נשארים שלמים במשך זמן רב, יוצרים מאובנים.

המיקרואלגיה האוגלנואידית, שלא כמו הקודמת, חסרה קיר תא.

סוג של ניידות

מיקרואלגאיי יכול להציג יוגלינה ו dinoflagellates), אבל לא להציג cilia. מצד שני, חלק microelgae הנוכחי immobility בשלב הגטטיבי שלהם, עם זאת, gametes שלהם יכול להיות נייד.

יישומים ביוטכנולוגיים

מזון אנושי ובעלי חיים

בשנות החמישים החלו מדענים גרמניים לטפח מיקרואורגנים בכמויות גדולות כדי להשיג שומנים וחלבונים שיחליפו חלבונים קונבנציונליים של בעלי חיים וירקות, במטרה לכסות את בעלי החיים ואת צריכת האדם..

לאחרונה, עיבוד מסיבי של microalgae כבר מוקרן כאחת האפשרויות להילחם רעב ותת תזונה גלובלית.

Microalgae יש ריכוזים יוצאי דופן של חומרים מזינים, אשר גבוהים יותר מאשר אלה שנצפו בכל מיני צמחים גבוהה. גרם יומי של microalgae היא אלטרנטיבה להשלים תזונה לקויה.

היתרונות של השימוש בו כמזון

בין היתרונות של השימוש microalgae כמו מזון, יש לנו את הדברים הבאים:

• שיעור צמיחה גבוה במיקרוגל (יש להם תשואה גבוהה פי 20 מאשר סויה ליחידת יחידה).
• יוצר יתרונות נמדדים ב "פרופיל המטולוגי" ו "המעמד האינטלקטואלי" של הצרכן, על ידי צריכת מנות יומיות קטנות כתוספת תזונתיים.
• תכולת חלבון גבוהה בהשוואה למזון טבעי אחר.
• ריכוז גבוה של ויטמינים ומינרלים: בליעה של 1 עד 3 גרם ליום של תוצרי לוואי מיקרואלגליים, מספקת כמויות ניכרות של בטא קרוטן (פרוביטמין A), ויטמינים E ו- B קומפלקס, ברזל ועקבות קורט.
• מקור התזונה הממריץ ביותר (בהשוואה לג'ינסנג ולאבקה שנאספו על ידי דבורים).
• הם מומלצים לאימון בעצימות גבוהה.
• בשל ריכוז, משקל נמוך וקלות התחבורה, התמצית היבשה של המיקרוגלגיה מתאימה כמזון שאינו מתכלה לאחסון לקראת מצבי חירום.

חקלאות ימית

מיקרוגלגיה משמשים כמזון באקווה בשל תכולת החלבון הגבוהה שלהם (40 עד 65% משקל יבש) והיכולת להגדיל את צבע הסלמוניות והסרטנים עם הפיגמנטים שלהם.

לדוגמה, הוא משמש מזון עבור bivalves בכל שלבי הצמיחה; עבור שלבים ירוקים של כמה מינים סרטנים ועל בשלבים המוקדמים של כמה מיני דגים.

פיגמנטים בתעשיית המזון

כמה פיגמנטים מיקרואלגליים משמשים תוספים ב Forages כדי להגדיל את הפיגמנטציה של בשר עוף וחלמונים, כמו גם להגדיל את הפוריות של בעלי חיים.

פיגמנטים אלה משמשים גם colorants במוצרים כגון מרגרינה, מיונז, מיץ תפוזים, גלידות, גבינות ומוצרי מאפה..

רפואה אנושית וטרינרית

בתחום הרפואה האנושית והוטרינרית, הפוטנציאל של המיקרואלגיה מוכר, שכן:

• להפחית את הסיכון לסוגים שונים של סרטן, לב ומחלות עיניים (בזכות התוכן לוטאין שלה).
• הם מסייעים במניעה וטיפול במחלות לב כליליות, צבירת טסיות דם, רמות כולסטרול חריגות, ומבטיחים מאוד לטיפול במחלות נפש מסוימות (בשל תכולת האומגה -3).
• הם מציגים פעילות אנטי-אוטגנית, הממריצים את המערכת החיסונית, מורידים את יתר לחץ-הדם ומרעלים.
• הם מציגים פעילות חיידקית ונוגדת קרישה.
• הגדל את הזמינות הביולוגית של ברזל.
• תרופות שנוצרו על בסיס מיקרואלגיה טיפולית ומניעת דלקת כיבית, דלקת קיבה ואנמיה, בין היתר, נוצרו.

דשנים

Microalgae משמשים biofertilizers ומזגני קרקע. אלה microautganisms photautotrophic במהירות לכסות את קרקעות הוסר או שרוף, מה שמקטין את הסכנה של שחיקה.

מינים מסוימים מעדיפים את קיבוע החנקן, ומאפשרים, למשל, את גידול האורז באדמות שהוצפו במשך מאות שנים, ללא תוספת של דשנים. מינים אחרים משמשים להחליף סיד ב דשנים מורכבים.

קוסמטיקה

נגזרות מיקרואלגל נעשה שימוש בניסוח של משחות שיניים מועשר, אשר לחסל את החיידק שגורם עששת שיניים.

כמו כן פותחו קרמים הכוללים נגזרות כאלה עבור נוגדי החמצון שלהם ואת המאפיינים המגנים של קרני אולטרה סגול.

טיפול בשפכים

מיקרוגלגיה מיושמת בתהליכים של טרנספורמציה של חומר אורגני משפכים, המייצרת ביומסה ומים מטופלים להשקיה. בתהליך זה, microalgae לספק את החמצן הדרוש חיידקים אירוביים, מזהמים מזהמים אורגניים.

מדדי זיהום

לנוכח החשיבות האקולוגית של המיקרואלגיה כמפיקים ראשוניים של סביבות מים, הם מהווים אינדיקטורים לזיהום סביבתי.

בנוסף, יש להם סובלנות רבה מתכות כבדות כגון נחושת, קדמיום ועופרת, כמו גם פחמימנים כלורי, אשר יכול להיות אינדיקטורים של נוכחות של מתכות אלה.

ביוגז

מינים מסוימים (למשל, Chlorella ו ספירולינה), שימשו כדי לטהר ביוגז, שכן הם צורכים פחמן דו חמצני כמקור של פחמן אנאורגני, בנוסף לשלוט בו זמנית את ה- pH של המדיום.

דלק ביולוגי

Microalgae biosynthesize מגוון רחב של תוצרי לוואי ביו-אנרגטיים מעניינים מבחינה מסחרית, כגון שומנים, שמנים, סוכרים ותרכובות ביו-אקטיביות פונקציונליות.

מינים רבים עשירים בשומנים ופחמימנים המתאימים לשימוש ישיר כמו דלקים נוזליים בעלי אנרגיה גבוהה, ברמות גבוהות יותר מאלה המצויים במפעלים יבשתיים, ויש להם פוטנציאל כתחליף למוצרי זיקוק לדלקים פוסיליים. זה לא מפתיע, בהתחשב בכך שמרבית הנפט נחשב שמקורו microalgae.

סוג, בוטריוקוקוס בראוני, בפרט, היא נחקרה באופן נרחב. ההערכה היא שתשואת השמן של המיקרואלגיה תהיה גבוהה פי 100 מזו של גידולי קרקע, מ - 7500-24000 ליטרים של נפט לדונם בשנה, בהשוואה ל - לפתית ולכף, ל 738 - ו 3690 ליטר, בהתאמה..

הפניות

1. בורוביץ, מ. (1998). ייצור מסחרי של microalgae: בריכות, טנקים, פקעת ו fermenters. ג 'יי של ביוטק, 70, 313-321.
2. Ciferri, O. (1983). Spirulina, מיקרואורגניזם אכיל. מיקרוביול. Rev., 47, 551-578.
3. Ciferri, O., & Tiboni, O. (1985). ביוכימיה ופוטנציאל תעשייתי של Spirulina. אן. כרוב מיקרוביול., 39, 503-526.
4. רוזן, ג 'יי ל', מורו, ל ', טרוויזו, ל', סאנצ 'ס, א' פ, לייבה, א, & Dupeirón, R., et al. (1993). Biogas תהליך טיהור באמצעות תרבויות microalgae אינטנסיבית. ביוטק מכתבים, 15 (3), 317-320.
5. Contreras-Flores, C., Peña-Castro, J. M., Flores-Cotera, L. B., & Cañizares, R. O. (2003). ההתקדמות של עיצוב קונספטואלי של photobioreactors לטיפוח microalgae. Interciencia, 28 (8), 450-456.
6. דואר, א ', מולנר, א', סאטו, ו '(1998). מיקרואלגאטים מתורבתים כמזון דגים. בי ביוטול, 7, 65-70.
7. Lee, Y.-K. (2001). מערכות ושיטות מיקרוסקאליות להמוני מסה: המגבלה והפוטנציאל שלהן. כתב העת של Phycology יישומית, 13, 307-315.
8. Martínez Palacios, C. A., Chavez Sanchez, M. C., Olvera Novoa, M., & Abdo de la Parra, M. (1996). מקורות חלופיים של חלבונים צמחיים כתחליף לדגני דג להאכיל. נייר שהוצג בהליכים של הסימפוזיון הבינלאומי השלישי בנושא חקלאות ימית, מונטריי, נואבו לאון, מקסיקו.
9. Olaizola, M. (2003). פיתוח מסחרי של ביוטכנולוגיה microalgal: מן המבחנה לשוק. הנדסה Biomolecular, 20, 459-466.