Карактеристике, класификација и примена микроалги



Тхе мицроалгае они су еукариотски, фотоаутотрофни организми, тј. они добијају енергију од светлости и синтетишу сопствену храну. Садрже хлорофил и друге додатне пигменте који им дају велику фотосинтетску ефикасност.

Оне су једноћелијске, колонијалне - када су установљене као агрегати - и филаментозне (усамљене или колонијалне). Они су део фитопланктона, заједно са цијанобактеријама (прокариотима). Фитопланктон је скуп фотосинтетских, водених микроорганизама који пасивно лебде или имају смањену покретљивост.

Микроалге су пронађене од копненог Еквадора до поларних региона и препознате су као извор биомолекула и метаболита од великог економског значаја. Они су директан извор хране, лекова, сточне хране, ђубрива и горива, и чак су индикатори загађења.

Индек

  • 1 Карактеристике
    • 1.1 Произвођачи који користе сунчеву светлост као извор енергије
    • 1.2 Хабитати
  • 2 Класификација
    • 2.1 Природа његових хлорофила
    • 2.2 Полимери на бази угљеника као резерва енергије
    • 2.3 Структура ћелијског зида
    • 2.4 Тип мобилности
  • 3 Биотехнолошке примене
    • 3.1 Храна за животиње и животиње
    • 3.2 Предности његове употребе као хране
    • 3.3 Аквакултура
    • 3.4 Пигменти у прехрамбеној индустрији
    • 3.5 Људска и ветеринарска медицина
    • 3.6 Гнојива
    • 3.7 Козметика
    • 3.8 Третирање отпадних вода
    • 3.9 Показатељи загађења
    • 3.10 Биогас
    • 3.11 Биогорива
  • 4 Референце

Феатурес

Произвођачи који користе сунчеву светлост као извор енергије

Већина микроалги имају зелену боју јер садрже хлорофил (тетапирлићни пигмент поврћа), фоторецептор светлосне енергије који омогућава да се фотосинтеза спроведе.

Међутим, неке микроалге имају црвену или смеђу боју, јер садрже ксантофиле (жуте каротеноидне пигменте), које маскирају зелену боју..

Хабитатс

Насељавају различите водене средине слатке и слане, природне и вештачке (као што су базени и акваријуми). Неке су способне да расту у земљишту, у киселим стаништима иу порозним стенама (ендолитским), на веома сувим и веома хладним местима.

Класификација

Микроалге представљају веома хетерогену групу, јер је полифилетична, односно, групише врсте различитих предака..

За класификацију ових микроорганизама коришћено је неколико карактеристика, међу којима су: природа њихових хлорофила и њихових резерви енергије, структура ћелијског зида и тип мобилности који представљају.

Природа његових хлорофила

Већина алги има хлорофил типа а неколико њих има други тип хлорофила.

Многи су обвезни фототрофи и не расту у мраку. Међутим, неки расту у мраку и катаболизују једноставне шећере и органске киселине у одсуству светлости.

На пример, неки флагелати и хлорофити могу да користе ацетат као извор угљеника и енергије. Други асимилују једноставна једињења у присуству светлости (фотохетеротрофија), без употребе као извора енергије.

Полимери на бази угљеника као резерва енергије

Као производ фотосинтетског процеса, микроалге производе велики број угљеничних полимера који служе као резерва енергије.

На пример, микроалге Цхлоропхита генеришу резерве скроба (α-1,4-Д-глукоза), веома сличне скробовима виших биљака.

Структура ћелијског зида

Зидови микроалги представљају значајну разноликост структура и хемијског састава. Зид може бити састављен од целулозних влакана, обично са додатком ксилана, пектина, манана, алгинских киселина или фуксичне киселине..

Код неких морских алги који се називају карбонатни или корални, ћелијски зид представља таложење калцијум карбоната, док други представљају хитин.

Диатоми, с друге стране, имају силицијум у ћелијском зиду, у који се додају полисахариди и протеини, формирајући шкољке билатералне или радијалне симетрије (фрустуле). Ове шкољке дуго остају нетакнуте, формирајући фосиле.

Еугленоидне микроалге, за разлику од претходних, немају ћелијски зид.

Тип мобилности

Микроалге могу представљати флагелу (као Еуглена и динофлагелати), али никада присутни цилија. С друге стране, неке микроалге имају непокретност у својој вегетативној фази, али њихове гамете могу бити покретне.

Биотецхнологицал апплицатионс

Храна за људе и животиње

Педесетих година прошлог века, немачки научници почели су да узгајају микроалге у маси да би добили липиде и протеине који би заменили конвенционалне животињске и биљне протеине, са циљем да се покрије стока и потрошња људи..

Недавно је масовна култивација микроалги пројектована као једна од могућности за борбу против глади и глобалне потхрањености.

Микроалге имају неуобичајене концентрације хранљивих материја, које су веће од оних које се виде у било којој врсти биљке. Дневни грам микроалги је алтернатива за допуну лоше исхране.

Предности његове употребе као хране

Међу предностима употребе микроалги као хране имамо следеће:

  • Висока стопа раста микроалги (имају 20 пута већи принос од соје по јединици површине).
  • Ствара мерене користи у "хематолошком профилу" и "интелектуалном статусу" потрошача, конзумирањем малих дневних доза као додатак исхрани.
  • Висок садржај протеина у поређењу са другим природним намирницама.
  • Висока концентрација витамина и минерала: узимање 1 до 3 грама нуспроизвода микроалги дневно, обезбеђује знатне количине бета-каротена (провитамин А), витамина Е и Б комплекса, гвожђа и елемената у траговима.
  • Изузетно енергизирајући извор хранљивих материја (у поређењу са гинсенгом и поленом који прикупљају пчеле).
  • Препоручују се за тренинг високог интензитета.
  • Због своје концентрације, мале тежине и лакоће транспорта, сухи екстракт микроалги је погодан као не-кварљива храна за чување у очекивању хитних ситуација.

Аквакултура

Микроалге се користе као храна у аквакултури због њиховог високог садржаја протеина (40 до 65% суве масе) и способности да повећају боју салмонида и ракова својим пигментима.

На пример, користи се као храна за шкољкаше у свим фазама раста; за личинску фазу неких врста ракова и за ране фазе неких врста риба.

Пигменти у прехрамбеној индустрији

Неки пигменти микроалги се користе као адитиви у крмним намирницама за повећање пигментације пилећег меса и жумањака, као и за повећање плодности стоке.

Ови пигменти се такође користе као боје у производима као што су маргарини, мајонези, сокови од поморанџе, сладоледи, сиреви и пекарски производи..

Људска и ветеринарска медицина

У области хумане и ветеринарске медицине, препознат је потенцијал микроалги, јер:

  • Смањити ризик од различитих врста рака, срчаних и офталмичких болести (захваљујући садржају лутеина).
  • Помажу у превенцији и лечењу коронарне болести срца, агрегацији тромбоцита, абнормалним нивоима холестерола, и веома су обећавајући за лечење одређених менталних болести (због њиховог садржаја омега-3)..
  • Они представљају антимутагено дејство, стимулишући имуни систем, смањујући хипертензију и детоксикацију.
  • Они представљају бактерицидно и антикоагулантно дејство.
  • Повећава биодоступност гвожђа.
  • Лијекови засновани на терапеутским микроалгама и превентивни улцеративни колитис, гастритис и анемија, између осталог су генерисани.

Гнојива

Микроалге се користе као био-ђубрива и кондиционери. Ови фотоаутотрофни микроорганизми брзо покривају уклоњена или спаљена тла, смањујући опасност од ерозије.

Неке врсте фаворизују фиксацију азота и омогућиле су, на примјер, узгој риже у поплављеним подручјима стољећима, без додавања ђубрива. Остале врсте се користе за замену вапна у сложеним ђубривима.

Козметика

Деривати микроалги су коришћени у формулацији обогаћених паста за зубе, које елиминишу бактерију која узрокује каријес.

Развијене су и креме које укључују такве деривате за њихова антиоксидативна и заштитна својства ултраљубичастих зрака.

Обрада отпадних вода

Микроалге се примењују у процесима трансформације органске материје из отпадних вода, генерисања биомасе и пречишћене воде за наводњавање. У овом процесу, микроалге обезбеђују потребан кисеоник за аеробне бактерије, деградирајући органске загађиваче.

Индикатори загађења

Имајући у виду еколошки значај микроалги као примарних произвођача водених средина, они су показатељи загађења животне средине.

Поред тога, имају велику толеранцију на тешке метале као што су бакар, кадмијум и олово, као и хлорисани угљоводоници, који могу бити индикатори присуства ових метала..

Биогас

Неке врсте (на пример, Цхлорелла и Спирулина), коришћени су за пречишћавање биогаса, пошто конзумирају угљен диоксид као извор неорганског угљеника, поред тога што истовремено контролишу пХ медијума.

Биогорива

Биосинтеза микроалги широк спектар комерцијално занимљивих биоенергетских нуспродуката, као што су масти, уља, шећери и функционална биоактивна једињења.

Многе врсте су богате липидима и угљоводоницима погодним за директну употребу као високоенергетска течна биогорива, на нивоима вишим од присутних у копненим биљкама, а такође имају потенцијал као замену за производе рафинерије фосилних горива. Ово није изненађујуће, с обзиром да се сматра да већина нафте потиче од микроалги.

Нека врста, Ботриоцоццус браунии, посебно, он је широко проучаван. Предвиђа се да ће принос нафте од микроалги бити и до 100 пута већи од приноса копнених усјева, са 7500-24000 литара уља по хектару годишње, у поређењу са уљане репице и дланове, на 738 односно 3690 литара..

Референце

  1. Боровитзка, М. (1998). Комерцијална производња микроалги: рибњаци, резервоари, кртоле и ферментори. Ј. оф Биотецх, 70, 313-321.
  2. Циферри, О. (1983). Спирулина, јестиви микроорганизам. Мицробиол. Рев., 47, 551-578.
  3. Циферри, О., & Тибони, О. (1985). Биохемија и индустријски потенцијал Спирулине. Анн. Рев. Мицробиол., 39, 503-526.
  4. Цоунт, Ј.Л., Моро, Л.Е., Травиесо, Л., Санцхез, Е.П., Леива, А., & Дупеирон, Р., ет ал. (1993). Процес пречишћавања биогаса користи интензивне културе микроалги. Биотецх Леттерс, 15 (3), 317-320.
  5. Цонтрерас-Флорес, Ц., Пена-Цастро, Ј. М., Флорес-Цотера, Л. Б., & Цанизарес, Р. О. (2003). Напредак у концептуалном дизајну фотобиореактора за узгој микроалги. Интерциенциа, 28 (8), 450-456.
  6. Дуерр, Е.О., Молнар, А., & Сато, В. (1998). Култивисане микроалге као храна за аквакултуру. Ј Мар Биотецхнол, 7, 65-70.
  7. Лее, И.-К. (2001). Системи и методе масовне културе микроалги: њихово ограничење и потенцијал. Јоурнал оф Апплиед Пхицологи, 13, 307-315.
  8. Мартинез Палациос, Ц.А., Цхавез Санцхез, М. Ц., Олвера Новоа, М.А., и Абдо де ла Парра, М. И. (1996). Алтернативни извори биљних протеина као замена за рибље брашно за исхрану аквакултуре. Рад је представљен у Зборнику радова Трећег међународног симпозијума о исхрани аквакултуре, Монтерреи, Нуево Леон, Мексико.
  9. Олаизола, М. (2003). Комерцијални развој биотехнологије микроалги: од епрувете до тржишта. Биомолецулар Енгинееринг, 20, 459-466.