Культивирование фототрофов в аппаратах с гибкими перемешивающими устройствами (1095049), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Устойчивость к инфекциям.3. Помош;ь в лечении хронического панкреатита4. Стимуляция регенерации клеток тканей, позволяющаяизлечивать хронические заболевания.^Былообнаружено,входеисследований,чтотаблетки хлореллынормализуют уровень сахара в крови, и помогают людям, страдающимхроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Кроме того,были достигнуты неплохие результаты в излечении диабетических кожных"язвочек с местным применением хлореллы [~].Материал, из которого состоят стенки клеток хлореллы, оказывает особыйэффект на кишечник. Этот материал из волокон улучшает функциикишечника (избавляя от несварения желудка уже через несколько дней) истимулирует рост аэробных бактерий.
Он также является главным агентом,фвыводящим токсины из прямой кишки. Эта отличительная способностьпомогаетвыводитьнетольконатуральныетоксичныепродуктыжизнедеятельности организма, но и токсины окружающей среды, такие кактяжелые металлы и пестициды.Известно, что бета-каротин разрушаетраковые клетки и улучшаетвырабатывание макробактериофага в иммунной системе.
Взаимодействуя свитамином Е, бета-каротин уничтожает рак на начальных стадиях. Наряду сбета-каротиномприсутствуетвхлореллевитаминЕ.Исследованиягарвардских ученых [15] показали, что выработанный из экстрактов морской21водоросли бета-каротин намного эффективнее простого бета-каротина ввыявлении антиопухолевой деятельности в организме.Комбинациявеществ,включающихнуклеиновыеиаминокислоты,пептиды (такие как глутатион), витамины и сахар, известна как факторроста хлореллы. Этот фактор также высок в ДЬЖ-азе, и других субстанциях,стимулирующихрост,отвечающихзаантимутационныйпроцессирегенерацию тканей. С помощью этого фактора генная информация можетбыть передана от одного поколения микроорганизмов хлорелл к другому.Одна из главных теорий о процессах старения связана с истощениемфункционированиянашихнуклеиновыхкислот.Некоторыенадеждысвязываются с употреблением в пищу продуктов, содержащих эти кислоты.Интенсивные исследования этого фактора показали, что он сильноувеличивает рост микроорганизмов, мелких животных, а также стимулируетболее быстрый и здоровый рост детей.Все четыре главных фактора хлореллы оказывают поддержку иммуннойсистеме организма.
Хлорофилл укрепляет иммунную систему, а материал, изкоторого построены клетки хлореллы, стимулирует лимфоциты кишечникадля разрушения анаэробных бактерий. Этот материал также действует какочиститель крови, задерживая органические химические компоненты идругиевредныевеществамакробактериофаги,встимулируеткишке,стимулируявыработкулимфоцитыпротивовирусногоибелкаинтерферона.Хлореллакишечнойпротивостоит многим бактериальным инфекциям, например,палочке.Белокинтерферонуспешноиспользуетсякакобезболивающее при артритах. Это могут подтвердить заявления людей,страдавшихотболейприартритах,иоблегчившиеихприменением хлореллы. Это облегчение может наступить при нейтрализациищелочной средой хлореллы кислотной среды артрита.Продукты хлореллы различаются в зависимости от вида хлореллы и ееобработки.Большинствонаучных22исследованийпроводилосьсиспользованием хлореллы,(запатентованная "СанподвергшейсяпроцессуDyno-Milltmхлорелла"). При этом процессе разрушаютсяклеточные стенки и 80% питательных веществ готовы к усвояемостиорганизмом.Стечениемвременисферапримененияфототрофоврасширяется.
Микроводорослям, представительницейнеуклоннокоторыхявляетсяхлорелла, не случайно пророчат большое будущее. Уже сейчас ее настойчиворекомендуют не только людям, подверженным конкретным заболеваниям, потакже лицам преклонного возраста, жителям крупных промышленныхцентров, людям, злоупотребляющим курением. Уникальный биологическийсостав, большая энергетическая емкость, антиоксидантные свойства испособность стимулировать деятельность иммунной системы ставят этотценный микроскопический организм растительного происхождения в разряднатуральных целебных средств.Употреблениевпищудобавокна основетакихфоторофныхмикроорганизмов, как спирулина в частности рекомендовано как здоровымлюдям, начиная от младенческого возраста и заканчивая преклонным, так илюдям, страдающим различными острыми и хроническими заболеваниями,т.к.
эти микроводоросли не обладают токсичными свойствами и по даннымВОЗ она является защитным профилактическим средством против 70% всехизвестных на сегодняшний день болезней, в том числе СПИДа, а применениехлореллы является весьма перспективным для сельского хозяйства.1.2. Классификация современных фотобиореакторов.Существующие фотобиореакторы различныхтипов и конструкцийобладают низкой производительностью и, как следствие, низкой степеньюиспользования в коммерческих целях, они требуют существенной доработкии совершенствования.23Классификация современных фотобиореакторов по принципу действиятогоилииногоаппаратаприведенавработе[2].Согласноэтойклассификации все реакторы можно разделить на несколько групп:- по организации светопринимающей поверхности:1) аппараты с фиксированной поверхностью светоподвода;2) аппараты с поверхностью, образованной в результате движения.- по общности зон абсорбции и светоподвода:1) аппараты с единой зоной абсорбции и светоподвода;2) аппараты с разобщенными зонами абсорбции и светоподвода.- по организации реакционного слоя,1) тонкослойные;2) пленочные;3) глубинные;4)аппараты со слоем суспензии, образованным за счет центробежныхсил.- по способу подвода энергии на перемешивание:1) с подводом энергии через газовую фазу (барботажные и эрлифтные);2) с подводом энергии через жидкую фазу (смешалками,смеханическимиперемешивающимисамовсасывающимиустройствами,синжекторными системами, с внешними циркуляционными контурами);3) аппараты с комбинированным подводом энергии на перемешивание(барботер и мешалка).Данная классификация основана на критерии разделения аппаратов пообщности светоподвода и абсорбции, вытекающем из анализа кинетикиреакций фотосинтеза.Существующие аппараты для получения биомассы спирулины могутбыть разделены на:- бассейны открытого типа (используются в странах с жарким климатом:Мексика, Чили, Индия, Бирма, страны Африки);24- трубчатые реакторы (Туркменистан, Таджикистан, Франция, Испания,Израиль);- тонкослойные реакторы (Италия, Израиль);- аппараты глубинного культивирования (Франция, Италия, Россия, Индия).Рассмотрим современные (доступные на сегодняшний день) методыкультивирования биомассы фототрофов с целью оценки их пригодности иэффективности, достоинств и недостатков.1.3.
Аппаратурное оформлепие процессафототрофов.культивированияБиомассу спирулины, хлореллы и других фототрофов производят вомногих странах мира. Это не только высокоразвитые, например, такие какСША, Франция, Испания, Израиль, Япония и т.д. ,но и развиваюш,иесястраны: Индия, Мексика, Китай, Корея, страны Африки. В нашей странепроизводство фототрофов пока затруднено, т.к. в СССР спирулину, хлореллуи др. фототрофы получали в основном в республиках с теплым климатом идлительным солнечным периодом (Таджикистан, Туркменистан).
Сейчас жеприходитсязакупатьбиомассуза рубежом.Сложностипроизводствабиомассы возникают в основном из-за того, что процесс культивированияфототрофовтребует соблюдения необходимых условий (поддержаниеоптимальной температурыкультуральнойпроцесса, необходимойжидкости, обеспечение требуемогоосвеш,енности слоясостава питательнойсреды, обеспечение подачи субстрата и т.п.), которые в странах с теплымклиматом сравнительно легко достижимы, поскольку биомассу фототрофовполучают довольно простымиметодами культивирования, например, воткрытых бассейнах.1.3.1.
Культивироваиие в бассейнах открытого типаМетод производства биомассы в открытых бассейнах применяется встранах с теплым климатом (Мексика, США, Индия, Бирма, Чили и др.25странах Африки, Азии и Латинской Америки). Это первый и наиболеепростой и дещевый способ, но он применим только в районах с длительнымсолнечнымпериодоминезначительнымиколебаниямитемператур.Коммерческое производство биомассы спирулины на сегоднящний деньпочти исключительно базируется на открытых бассейнах с перемешиваниемсуспензии лопастями типа «мельничного колеса» и бассейны, выполненныеиз бетона (Рисунок 1.3.1.-1.3.2.);1) бассейны, выполненные в виде грунтовых каналов, облицованныхпластиковым покрытием толщиной в 0,001 - 0,002 м.
В этом случаестоимостьи долговечностьпокрытияявляетсяосновнымслагаемымстоимости всей установки.Рис. 1.3 1. Фото бассейна открытого типа, США, Калифорния.к преимуществам открытых бассейнов, начиная от мелких для локальногоприменения (Рисунокобщирныетерритории,1.3.3) и заканчиваядлябассейнами,коммерческогозанимающимипроизводства,относитсясравнительная простота их изготовления, а также их масщтабирования, т.к.их площадь может быть увеличена до 5000 м26и более.Рис. 1. 3.
2. Фото крупного бассейна открытого тнна в ИндииКроме того, питательная среда может быть заранее подготовлена срасчетом на несколько недель культивирования. Но существует, по крайнеймере, три главных недостатка, по причине которых использование бассейновоткрытого типа для культивированияфототрофов бесперспективно икоторые диктуют необходимость разработки нового оборудования1. Основной сложностью, препятствующей усовершенствованию открытогоспособакультивирования,являетсяневозможностьувеличенияэффективности усвоения солнечной энергии, т.к. солнечный свет являетсяглавным лимитирующим фактором прироста биомассы. В отношенииспирулины, имеющей оптимальную температуру роста 33 - 37°С [1] .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
