Хлорела Біологічна класифікація Домен Еукаріоти Eukaryota Царство Зелені рослини Viridiplantae Відділ Зелені водорості C

Хлорела

Біологічна класифікація

Домен:	Еукаріоти (Eukaryota)
Царство:	Зелені рослини (Viridiplantae)
Відділ:	Зелені водорості (Chlorophyta)
Клас:	Trebouxiophyceae
Порядок:	Chlorellales
Родина:	Chlorellaceae
Рід:	Хлорела (Chlorella) Beijerinck 1890

Види

Близько 100 видів, у тому числі:

Посилання

Вікісховище:	Chlorella
EOL:	11612
ITIS:	5811
NCBI:	3071

Хлорела (від грец. χλωρός, «зелений» і лат. ella — «маленький») — рід мікроскопічних одноклітинних зелених водоростей, має вигляд мікроскопічної нерухомої (без джгутиків) кульки від 2 до 10 мкм у діаметрі. Зовні клітини вкриті твердою двоконтурною оболонкою целюлозної природи. Оболонка багатьох видів містить шар , що надає їй хімічної стійкості та міцності. У цитоплазмі міститься один пристінний чашоподібний хлоропласт з одним піреноїдом у потовщеній його частині. Піреноїд зазвичай оточений крохмальною обгорткою. Ядро одне, однак у живій клітині без спеціальної обробки його не видно. Запасні речовини — крохмаль та безбарвна олія. Колоній та агрегатів не утворює. Є автотрофом.

Вперше описана М. Беєринком 1890 року із ставку в Делфті, що у Голландії. Типом роду є вид Chlorella vulgaris Beijer.

Розмноження

Розмножується нестатевим шляхом, утворюючи автоспори. Статевий процес — автогамія. При цьому в материнській клітині 2–8 автоспор, які через розрив оболонки спорангію виходять у воду й набувають вигляду дорослої особини. Для деяких видів роду описані спочиваючі клітини — акінети.

Поширення в природі

Хлорела невибаглива до умов існування і завдяки простому життєвому циклу здатна до інтенсивного розмноження, тому є космополітом: у прісних водоймах, морях, ґрунті та . Може бути симбіонтом найпростіших та лишайників. У зоологічній літературі зустрічається під назвою зоохлорела.

Варто піти дощу або піднятися туману, як на чорній корі дерев з'являється зелений наліт. Такий же наліт можна побачити і на вологому ґрунті. Зелений наліт на корі дерев теж складається з таких же кульок — хлорели. У воді, освітленій сонцем, вона швидко розмножується. Вміст клітинки хлорели ділиться на 4, 8, 16 частин, утворюються маленькі кульки — «спори». Вони розривають оболонку материнської клітини і плавають у воді, починаючи самостійне життя. Харчуються ці зелені кульки розчинними у воді солями і вуглекислим газом і ростуть, утворюючи в своєму тільці жири, білки і цукор і виділяючи на світлі кисень.

Хлорела використовує 25–30 % сонячної енергії, у той час як квіткові рослини — тільки 7–13 %.

Застосування людиною

Клітина хлорели — зручний об'єкт для різних досліджень. Хлорела — основний об'єкт масового культивування водоростей для практичного використання в різних напрямах, вона є першою водорістю, що започаткувала . Значну роль у формуванні підвищеного інтересу до неї відіграв її хімічний склад. У перерахунку на суху речовину хлорела містить повноцінних білків 40 % і більше, ліпідів — до 20 %, вуглеводів — до 35 %, зольних речовин — до 10 %. Є вітаміни групи В, аскорбінова кислота (вітамін С) і філохінони (вітамін К). Знайдено речовину, яка має антибіотичну активність — «хлорелін». У деяких країнах хлорелу використовують у їжу після спеціальної обробки, що поліпшує її засвоєння. Для споживання використовують свіжу біомасу хлорели або спеціальну пасту з неї. Разом з легкістю культивування хлорела є не дуже вдалим об'єктом — біомасу спорополеніну технічно важко переробляти.

Саме хлорела була відправлена разом з іншими живими рослинами і тваринами в кабіні 2-го космічного корабля.

За вмістом білка урожай водорості хлорели з 1 га дорівнює врожаю пшениці з 25 га і врожаю картоплі з 10 га. Характерно й те, що урожай хлорели не дає відходів: немає коріння, соломи, листя, все тіло її — живильний продукт. Хлорела так швидко розмножується, що в одному літрі води виходить до 55 г продукції в сухому вигляді. Людині для харчування достатньо 500 г.

У Японії хлорелу розводять в басейнах на дахах будинків. У США, Франції та інших країнах організовані цілі заводи з отримання хлорели.

Суха хлорела в Японії йде в їжу людям і в корм птахам, худобі і рибам на розведенні. Але особливо цінно отримання з хлорели препарату, що містить вітамін В₁₂, який допомагає при захворюванні на білокрів'я. Багато вчених планують не тільки міжпланетні кораблі з хлорели, але і вдома на планетах, де немає атмосфери. В 1972 році в Узбекистані отримали 17 тисяч тон суспенії водорості хлорела.

Хлорела цікавить вчених і як сировина для одержання нових продуктів харчування. В дельті річки Міссісіпі проєктується завод, на якому планують щоденно отримувати 30 т хлорели, що містить 50 % білків, що дорівнює виробництву 35 000 т яловичини (така кількість може забезпечити білковим харчуванням близько 3 мільйонів осіб).

Більше того, для отримання рослинної продукції намічають використовувати моря і океани, які займають 2/3 поверхні нашої планети. Хлорелу розводять тепер і в стічних водах в басейнах біля заводів.

Найбільш придатними для промислового вирощування вважають 9 видів роду Хлорелла.

Засвоюваність білка хлорели доволі середня, через низьку перетравність. Визначена in vitro (з допомогою ) перетравність хлорели склала 46,2 %: для сухих клітин 62,5–65,5 %, для клітин з розрушеними оболонками — 75,1 %, екстрагованого протеїну — 85,6-87,4 %. Було встановлено, що хлорелла погано перетравлюється тваринами з , не дивлячись на високу перетравність чистого протеїну. Інертна і щільна оболонка хлорели перешкоджає практичному використанні їх в раціонах тварин з багатокамерними шлунками і харчуванні людини. Ведеться пошук способів з усунення цих недоліків. Дослідним шляхом (за забарвленням яєчного білка) встановлено, що β-каротин, який міститься в мембранах хлорелли, кури-несучки не засвоюють.

Огляд 2023 року зазначає, що низка досліджень показали перспективні можливості щодо використання Хлорели та Спіруліни для очищення стічних вод і виробництва біопалива, сприяючи зусиллям із пом’якшення кліматичних змін.

Також, у сфері охорони здоров’я багатство цих мікроводоростей на фотосинтетичні пігменти та біоактивні сполуки разом із їхньою здатністю виділяти кисень використовується для розробки нових ліків, ранозагоювальних пов’язок, фотосенсибілізаторів для фотодинамічної терапії, тканинної інженерії, і лікування раку.

Крім того, у промисловому секторі, Спіруліна та Хлорела використовуються у виробництві біополімерів, паливних елементів і фотоелектричних технологій. Ці інноваційні програми можуть створити різні можливості для валоризації мікроводоростей, підвищуючи їхній потенціал для циркулярної економіки.

Біодизель із мікроводоростей

Вміст ліпідів у за різних умов може коливатися в межах 16–40 %, а в — 14–22 % від маси сухої речовини.

Залежно від кількості тих чи інших солей в середовищі змінюється склад хлорели. Вона накопичує від 8 до 88 % білків, від 4 до 85 % жирів і від 5 до 37 % вуглеводів (крохмалю або цукру). Урожай хлорели — 70 г сухої речовини з 1 м² площі, або 700 кг з 1 га.

Систематика

У AlgaeBase наступні 24 видів «в даний час вживаються таксономічно»:

N. Hanagata & M. Chihara
J.B. Petersen
R.R.L. Guillard, H.C. Bold & F.J. MacEntee
Gerneck
Shihira & Krauss
Shihira & Krauss
Skuja
Chodat
Butcher
(Nägeli) Oltmanns
Fott & Nováková
V. M. Andreeva
Butcher
(K. Brandt) Beijerinck
G.Chacón Roldán
J.B. Petersen
(Krüger) Migula
Butcher
Ålvik
Butcher
H. Reisigl
M. Puncochárová
Beijerinck

Хлорела в культурі

Фарадейович, персонаж твору Всеволода Нестайка Тореадори з Васюківки, розводить хлорелу для досліджень. Навколо термоса з культурую хлорели розгортається інтрига кількох глав.

Див. також

Примітки

(рос.) Верзилин Николай Михайлович По следам Робинзона. Сады и парки мира. — Л.: Детская литература., 1964. — 576с.
Нетрадиционные корма в рационах сельскохозяйственных животных / Я. Барта, Г. Бергнер, Я. Бучко и др.; Пер. с словацкого и предисл. Э. Г. Филипович. — М.Колос, — 1984. — 272 с.
Hanl. W. — Dunlap C.E.: Food Technol. 25. 1971. s. 130–154
Tamiya H.: Proc. World. Symp. Appl. Solar Energy. Arizona.
Abreu, Ana P.; Martins, Rodrigo; Nunes, João (11 серпня 2023). Emerging Applications of Chlorella sp. and Spirulina (Arthrospira) sp. Bioengineering (англ.). Т. 10, № 8. с. 955. doi:10.3390/bioengineering10080955. ISSN 2306-5354. PMC 10451540. PMID 37627840. Процитовано 29 серпня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 4
Chlorella M. Beijerinck [ 2021-07-15 у Wayback Machine.] in Guiry, M.D. & Guiry, G.M. 2009. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway.

Література

Андреева В. М. Почвенные и аерофильные зеленые водоросли (Chlorophyta: Tetrasporales, Chlorococcales, Chlorosarcinales).-СПб Наука.1998 — 351 с.
Chlorella у Index nominum algarum(англ.)

Посилання

Хлорела // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
(відео) ТБ-канал «Science». Паливо з морських водоростей (відео на www.youtube.com) (рос.)
(відео) ТБ-канал «Science». Водорість і вирішення глобальних проблем (відео на www.youtube.com) (рос.)

[Верзилин-1] (рос.) Верзилин Николай Михайлович По следам Робинзона. Сады и парки мира. — Л.: Детская литература., 1964. — 576с.

[словацька-2] Нетрадиционные корма в рационах сельскохозяйственных животных / Я. Барта, Г. Бергнер, Я. Бучко и др.; Пер. с словацкого и предисл. Э. Г. Филипович. — М.Колос, — 1984. — 272 с.

[3] Hanl. W. — Dunlap C.E.: Food Technol. 25. 1971. s. 130–154

[4] Tamiya H.: Proc. World. Symp. Appl. Solar Energy. Arizona.

[:0-5] Abreu, Ana P.; Martins, Rodrigo; Nunes, João (11 серпня 2023). Emerging Applications of Chlorella sp. and Spirulina (Arthrospira) sp. Bioengineering (англ.). Т. 10, № 8. с. 955. doi:10.3390/bioengineering10080955. ISSN 2306-5354. PMC 10451540. PMID 37627840. Процитовано 29 серпня 2023.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()

[6] ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 4

[7] Chlorella M. Beijerinck [ 2021-07-15 у Wayback Machine.] in Guiry, M.D. & Guiry, G.M. 2009. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway.