ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.05.2024
Просмотров: 275
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| Клетки водорослей и органоиды | Реактив | Особенности приготовления и использования фиксаторов и красителей |
| Белковое тело пиреноида | Окрашивание по Альтману | 1. Фиксация 2. Окрашивание красителем (насыщенный раствор пикриновой кислоты в абсолютном этиловом спирте и насыщенный водный раствор фуксина в соотношении 1 : 7), 2 ч |
| | Окрашивание уксусным азокар-мином G | 4 мл ледяной уксусной кислоты, 55 мл воды и 5 г азокармина G, прокипятить 1 ч, охладить, отфильтровать, хранить в темной стеклянной посуде; белковое тело окрашивается в красный цвет |
| П арами лон | Раствор гидрокси-да калия | 4 %-ный КОН |
| Зерна крахмала, крахмал вокруг пиреноида | Хлорал йода | Кристаллы йода в растворе хлоралгидрата дают синее окрашивание |
| Масло и жиры | Раствор Судана | 0,1 г Судана в 20 мл абсолютного этилового спирта; красный цвет |
| Хлоропласт, стигма | - | Исследуют только на живом материале |
Для изучения видового состава проб водорослей используют бинокулярную лупу и/или микроскоп. При использовании микроскопа на предметное стекло наносят каплю исследуемой жидкости и накрывают покровным стеклом. Излишки влаги удаляют фильтровальной бумагой. При необходимости можно добавить пипеткой воды. Чтобы исключить испарение влаги, по краю покровного стекла наносят слой парафина. Для продолжительных наблюдений удобен метод висячей капли с использованием предметного стекла с углублением.
Подвижные формы необходимо обездвижить путем нагревания или зафиксировать парами оксида осмия, кристаллического йода или 4 %-ным раствором формальдегида [Федоров, 1979]. При исследовании внутриклеточных структур используют различные красители, самый доступный и эффективный — это раствор Люго-ля, окрашивающий крахмал в синий цвет, кроме того, являющийся еще и фиксатором.
Почвенные водоросли, покрывающие поверхность почвы, собирают с верхним слоем почвы, аккуратно срезая ее ножом; водоросли из нижележащих слоев почвы собираются в каждом горизонте почвенного профиля, небольшое количество почвы вынимается из профиля стерильными инструментами. В дальнейшем либо проводится непосредственный анализ материала под микроскопом, либо используется метод культивирования водорослей. Подробнее об этом методе можно узнать из издания «Полевая геоботаника» [Голлербах, Зауер].
Биотестирование
Водоросли являются одним из наиболее широко применяемых биообъектов при биотестировании химических веществ и образцов природных и загрязнённых вод.
Экодом
Предпринимаются попытки использовать некоторые быстро размножающиеся и неприхотливые водоросли (например, хлореллу, которая быстро и в большом количестве синтезирует белки, жиры, углеводы, витамины и способна усваивать примерно 10-12 % солнечной энергии[источник не указан 3887 дней], синтезируя органическое вещество (для сравнения — высшие растения способны усваивать только 1-2 % солнечной радиации) для создания круговорота веществ в обитаемых отсеках космического корабля.
Воспроизводство и культивирование
В настоящее время в экономике многих стран выращиванию водорослей уделяют большое внимание. Это направление индустрии получило особенное развитие в государствах с большой протяженностью береговой линии, где исторически складывались условия для употребления водорослей в пищу и для бытовых нужд. Еще с давних времен население прибрежных территорий собирало обитателей прибрежья для еды, и водоросли, как наиболее легкодоступный объект, постоянно употреблялись в пищу. С исчезновением водорослей в доступных местах стали развиваться навыки их культивирования, сложившиеся со временем в стройные биотехнологии выращивания в промышленных масштабах. К началу третьего тысячелетия в странах Азиатско-Тихоокеанского региона урожай выращенных водорослей измеряется миллионами тонн. Наиболее развито водорослеводство в Японии, Южной Корее, Китае, Северной Корее, Филлипинах, Таиланде, Вьетнаме, Индии.
В 2008 году в секторе аквакультуры было произведено 15,8 млн. тонн водных растений (в эквиваленте живого веса) общей оценочной стоимостью в 7,4 млрд. долл. США. В совокупном объеме мировой добычи водных растений за тот же год на аквакультуру приходится 93,8%. Культивирование водных растений постоянно растет с 1970 года, в среднем, увеличиваясь на 7,7% в год. В ассортименте продукции преобладают морские водоросли (99,6% по количеству и 99,3% по стоимости). Страны Восточной и Юго-Восточной Азии лидируют в культивировании морских водорослей и производят их до 99,8% по количеству и 99,5% по стоимости (Состояние рыболовства и аквакультуры, 2010) от мирового уровня их добычи.
Одним из несомненных лидеров, как по валовой продукции выращенных водорослей, так и по количеству культивируемых видов, является Япония. Водоросли употребляют здесь как в сыром виде для приготовления салатов, гарниров, так и в сушеном виде для использования в разнообразных супах, приправах, пастах и т.д. Из них получают лекарственные вещества, желирующие и стабилизирующие основы для пищевой промышленности, парфюмерные добавки. Береговая полоса этой страны, слагаемая из побережий четырех главных островов (Хонсю, Сикоку, Кюсю и Хоккайдо), которые вместе с более, чем 4000 небольшими островами
, составляет Японский Архипелаг, имеет протяженность около 3000 км. Урожай культивируемых на плантациях водорослей в этой стране оценивается в 615000 т сырого веса, что составляет 94,6 % общей массы всех добытых водорослей, включая и собранные с природных полей. Такой успех марикультуры водорослей, несомненно, связан с многолетним опытом и давними традициями. Так, культивирование красной водоросли порфиры, носящей в Японии название «нори», начато в Японии более, чем 500 лет назад. К настоящему времени разработаны многочисленные вариации биотехнологии ее культивирования, что позволило увеличить площади под ее выращивание, которые занимают прибрежье в 62000 га. Общая биомасса выращенной порфиры составляет 400000 т сырого веса и оценивается US$ 1,5 биллионов.
Технологии культивирования зеленых водорослей — монострома, и бурых — ундария и ламинария — начаты всего около 30 лет назад. Немногим ранее — в 1955 г — заложены первые плантации ундарии (японское название «вакаме»), традиционной и любимой пищи японского народа, но уже 1994 г ее урожай составил 88283 т.
Ламинария, которая употребляется в Японии в пищу, носит общее название «комбу» и включает следующие виды: L. japonica, L. ochotensis, L.religiosa, L.diabolica, L. angustata, L. longissima. Главным образом культивируют L. japonica.
Первый урожай ламинарии японской в промышленных масштабах был получен в 1970г. В настоящее время ее выращивают на Хоккайдо и на севере Японии, как в двухгодичном, так и в одногодичном «форсированном» режиме. Суммарный вес продукции с плантаций равен 53000—72000т, что составляет около 30% от общего объема добытой ламинарии (Hasegava, 1976).
В Южной Корее для выращивания водорослей используют также всю прибрежную полосу материковой части страны и островных территорий. Более чем 30 видов водорослей употребляют в пищу, наиболее популярными являются — порфира, ундария, ламинария, саргассум, энтероморфа, кодиум. Урожай порфиры к 1994 г составил 270000 т, ундарии — 410000 т, ламинарии — 11000 т. В технических целях, в частности для получения исходного материала для получения агара, каррагинана и альгинатов, культивируют гелидиум, эухему, эклонию.
В Северной Корее культивируют ламинарию японскую, грацилярию, ундарию. Плантации с водорослями тянутся вдоль всего прибрежья страны со стороны Японского и Желтого морей. Большие успехи достигнуты в области селекции теплоустойчивых сортов ламинарии. Литературных сведений по режимам выращивания водорослей в этой стране практически нет. Однако в результате договора между Институтом марикультуры Восточного моря (КНДР, г. Вонсан) и ТИНРО специалисты последнего посетили районы выращивания водорослей в этой стране и получили интересные оригинальные сведения.
Учеными Северной Кореи разработаны простые и эффективные биотехнологии выращивания водорослей. Так, ламинария растет в Северной Корее в одногодичном цикле из-за того, что летом она не может пережить высокие температуры воды (до 26—28°) и на плантациях разрушается. Из-за бедности и отсутствия каких-либо технических возможностей проблема создания условий обеспечения хранения штаммов (образцов) культур ламинарии решена следующим образом. Для сохранения ценных сортов и работы с ними поступают так: оспоренные хлопчатобумажные нити наматывают на треугольные металлические каркасы и помещают их на дно емкостей с морской водой. Все это обтягивают полиэтиленовой пленкой и ставят в прохладное место и не выключают электричество в течение всего периода хранения гаметофитов. Раз в 2—3 дня подливают морскую воду. Вода орошает нити с зачатками ламинарии, поднимаясь из емкости по нитям как по капиллярам или испаряясь с поверхности пленки, куда попадает в результате конденсации. Поскольку свет не выключают, фотопериода нет и гаметофиты ламинарии не развиваются. Так можно хранить культуры очень долго — до года и более. Рассада начинает развиваться по мере необходимости, когда нити с гаметофитами переводятся в море на плантацию или же в бассейны.
Очень интересным биотехнологическим моментом, который может пригодиться при выращивании рассады ламинарии в условиях Приморья, является задержка ее развития в цеховых условиях. В море используют рассаду цехового выращивания, при этом оспоривание субстратов проводят при очень высокой температуре воды, равной 22—24°С. Обычно при таких значениях температуры воды зооспоры гибнут. Для предотвращения их гибели корейские ученые разработали специальный раствор, который добавляется в воду бассейнов с оспоренными рамками. Основу этого раствора составляет ZnCl2. Охлаждение температуры воды в бассейнах первоначально до 15—14 °С, как это принято во многих странах, не производят из-за экономии электроэнергии. Снижение температуры воды проводят только тогда, когда она в море начинает понижаться. Так, в 2009 г оспоривание рамок было проведено 20 августа при температуре воды 21°С. Снизили температуру только в конце сентября до 12°С, а затем в конце октября при температуре воды в море 16°С, рассаду высадили на плантацию. Такой технологический регламент выработан для «консервации» зооспор, поскольку маточные слоевища к концу августа из-за длительного периода с высокими температурами уже разрушаются, и чтобы сохранить зооспоры, их осаждают на рамки в бассейны с высокой температурой воды (равной таковой в море), где их развитие не происходит.