126
W praktyce, uzyskuje się w hodowlach alg wydajności rzędu 1-2%. Odpowiada to dziennej wydajności wytwarzania biomasy rzędu 10-30 g z nr.
Mikroalgi mają wiele interesujących, z praktycznego punktu widzenia, cech. Można uzyskiwać bardzo duże wydajności z jednostki powierzchni hodowli wynoszące rocznie od 25 t do 200 t suchej biomasy z hektara. Mikroalgi zawierają do 60% białek w suchej masie. Wydajność wytwarzania białek jest w przypadku mikroalg od 20 do 35 razy większa niż dla soi i ponad 50 razy większa niż dla kukurydzy.
Mikroalgi mogą być hodowane zarówno na pożywkach syntetycznych, jak również na ściekach. Aparaty do hodowli można podzielić na dwie główne grupy: stawy lub zbiorniki z przepływem poziomym oraz aparaty ze spływającą warstwą cieczy. Stawy mają zwykle głębokość nie większą niż 5-10 cm, z uwagi na przepuszczalność światła słonecznego. Przepływ jest najczęściej wymuszany mieszadłem łopatkowym. Aparaty ze spływającą po nachylonej powierzchni cieczą budowane są jako niezależne konstrukcje bądź stanowią dachy w cieplarniach.
Hodowla alg możliwa jest na terenach o dobrym nasłonecznieniu, a zatem w krajach tropikalnych. Czynnikiem ograniczającym zastosowanie hodowli alg są również wysokie koszty ich wydzielania i dalszego przerobu. Rozdzielanie przez wirowanie lub filtrację jest efektywne, ale kosztowne. Niższe koszty ponosi się przy zastosowaniu flokulacji. • -
Główne zastosowania hodowli mikroalg to:
— Oczyszczanie ścieków. Hodowla mikroalg pozwala na usunięcie ze ścieków związków biogennych, tzn. związków azotu i fosforu. Dobre efekty uzyskuje się przez stosowanie wysokich stężeń biomasy alg w reaktorze, co pozwala na skrócenie czasu przebywania do jednej godziny.
— Produkcja nawozów. Mikroalgi mogą być z powodzeniem stosowane jako nawóz azotowo-organiczny. Kilogram alg może zastąpić ok. 60 kilogramów tradycyjnych nawozów azotowych.
— Otrzymywanie chemikaliów. Biomasa mikroalg, podobnie jak biomasa innych mikroorganizmów, może być źródłem pozyskiwania wielu związków chemicznych. Badania koncentrują się na otrzymywaniu białek i aminokwasów, lipidów, witamin, pigmentów, polisacharydów oraz substancji o działaniu farmaceutycznym. Praktyczne zastosowania są obecnie w wielu przypadkach ograniczone wysokimi kosztami wytwarzania. Preparaty białkowe można np. otrzymywać przez trawienie biomasy mikroalg 3N kwasem solnym w temperaturze 95°C przez ok. 10 minut. W takich warunkach ok. 80% białek przechodzi do roztworu.
— Białkowy komponent pasz. Mikroalgi mogą być stosowane jako składniki białkowe pasz dla bydła, trzody chlewnej i drobiu. Dla polepszenia przy-swajalności białek należy stosować zdezintegrowane komórki.
— Białkowa odżywka dla ludzi. Biomasa mikroalg jest bogata w białka, których skład aminokwasowy prawie odpowiada wymaganiom organizmu ludzkiego. Aminokwasów zawierających siarkę, tzn. metioniny i cysteiny, jest za mało. Mikroalgi zawierają ponadto witaminy. Niestety, z uwagi mi wysoką zawartość kwasów nukleinowych, bezpośrednie stosowanie mikio alg w odżywianiu ludzi jest ograniczone i nie może przekraczać ok. .V. dziennego zapotrzebowania na białko. Usunięcie kwasów nukleinowych jest możliwe, ale znacznie podwyższa koszty produkcji. Preparowana masa mikroalg stosowana jest jako składnik- różnego typu produktów „zdrowej żywności”, które sprzedawane są po wysokich cenach.
W technologiach produkcji biomasy mikroorganizmów dla celów paszo wych celem jest otrzymanie odpowiedniej ilości biomasy mikroorganizmów, głównie z uwagi na zawarte w biomasie białka. Z tego względu nie jest wymagane aby drobnoustroje zachowały aktywność życiową. Możliwe jest także takie wykorzystanie drobnooustrojów w hodowli zwierząt, w którym aktywność fizjologiczna mikroorganizmów jest bardzo istotna. Drobnoustroje wykorzystywane są jako symulatory wzrostu, tzn. czynniki dodawane do paszy, poprawiające wykorzystanie paszy i polepszenia wydajności hodowli. Efekt taki można uzyskać stosując anaboliki, które działają na drodze hormonalnej i wpływają na przemianę pośrednią białka w organizmie zwierzęcym. Stosowanie w karmieniu zwierząt antybiotyków, a więc substancji o działaniu bakteriobójczym, skierowanym przeciwko bakteriom pogarszającym przebieg pożądanych procesów trawiennych, również może poprawić efektywność hodowli. Jednakże używanie antybiotyków nie jest powszechnie akceptowane z uwagi na ich odkładanie się w tkankach i uodpamianie szczepów bakterii.
Oddzielną grupę stymulatorów wzrostu stanowią preparaty mikrobiologiczne o pożądanym działaniu na przewód pokarmowy, poprawiające trawienie i przyswajanie paszy. Preparaty te noszą nazwę probiotyków i są to naturalne bakterie przewodu pokarmowego.
Po dodaniu do paszy w odpowiedniej ilości, bakterie te kolonizują przewód pokarmowy zwierzęcia lub też wzmacniają ilościowo bakterie bytujące w przewodzie pokarmowym. Dzięki temu przewód pokarmowy jest chroniony przed skolonizowaniem przez bakterie patogenne oraz zapewnione jest lepsze wykorzystanie paszy.
Działanie probiotyków obejmuje wiele procesów w przewodzie pokarmowym: fermentowanie substancji organicznych i syntetyzowanie witamin B i K, rctoksyfikacja niektórych produktów wątroby, pozytywne oddziaływanie na komórki nabłonka jelit sprzyjające zwiększaniu produkcji śluzu i szybszemu