Микроводоросли чистят воду
Отходы гидропоники превратили в питательный раствор для морских водорослей
Гидропоника экономит воду за счёт рециркуляции. В растворе, однако, копятся избыточные соли, поэтому его периодически сливают. При этом образуется значительное количество сточных вод. В них много азота и фосфора. Прямой сброс этих стоков в окружающую среду загрязняет почвы, поверхностные и подземные воды. Кроме того, дорогие питательные концентраты буквально утекают в канализацию.
Возможно ли превратить все эти отходы в полезный ресурс? Задавшись этим вопросом, учёные из университета Альмерии (Испания) создали раствор, который имитирует сточные воды гидропонного производства, и вырастили в них динофитовую водоросль Amphidinium carterae. Целью работы было выяснить, утилизируют ли водоросли избыточные питательные элементы и имеет ли смысл культивировать их в таком растворе в большом масштабе.
Графический абстракт исследования. Источник
Почему выбрали амфидиниум
Морские водоросли производят богатый спектр метаболитов. В частности, амфидиниум вырабатывает целый ряд ценных веществ, перспективных для применения в промышленности и сельском хозяйстве:
- Каротиноиды — пигменты, которые дают оранжевую, красную и желтую окраску. Каротиноиды динофлагеллят не такие, как у зелёных растений: преимущественно это перидинин и диадиноксантин, а не бета-каротин. Мощные антиоксиданты, защищают клетки от повреждений свободными радикалами. Широко используются в пищевой промышленности, фармацевтике и косметике.
- Полиненасыщенные жирные кислоты — «полезные» жиры, необходимые для работы мозга и сердечно-сосудистой системы. Микроводоросли — хороший источник омега-3 ПНЖК, которые часто используются в диетических добавках и обогащенных продуктах питания.
- Амфидинолы — группа поликетидных соединений с выраженными противоопухолевыми и противогрибковыми свойствами. В частности, амфидинолы убивают «чёрную плесень», фузариум, вертициллиум, возбудителей антракноза и серой гнили.
Результаты
Амфидиниум успешно убрал весь лишний азот и фосфор из раствора. Выход биомассы получился сравнимым со стандартным раствором для водорослей f/2: 0,5 грамм на литр.
Самое интересное, на имитации сточной воды водоросли выработали значительно больше полезных веществ: каротиноидов на 40%, ПНЖК на 17%, амфидинолов на 56%. Солёность раствора повлияла на то, какие вещества вырабатывались больше всего: 30 PSU — каротиноиды, 25 PSU — жирные кислоты.
Производство амфидинолов в отходах гидропонных производств открывает перспективы для получения больших объёмов биоактивных соединений, применимых в медицине и в качестве биофунгицидов. При практическом применении амфидинолов, учитывая их потенциальную токсичность, необходимо разрабатывать безопасные методы их использования.
Понравилась статья? Оцените ее