Для пищевой промышленности требуется лимонная
кислота. Спрос на нее огромен: она нужна для приготовления кондитерских
изделий, безалкогольных напитков, пищевых концентратов. Используют ее и
для технических целей (в бытовой химии, для изготовления моющих
средств). Прежде лимонную кислоту получали простейшим способом -
выжимая плоды. Разработан новый микробиологический способ, где сырьем
является сахар. Ученые Академии наук Латвии получают лимонную кислоту
из мелассы (более дешевое сырье, чем сахар) с помощью выделенных ими
штаммов микроорганизмов
(плесневых грибов). Латвийские ученые совместно
с коллегами из Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР
создали также технологию биосинтеза лимонной кислоты из жидких
парафинов. Дешевую лимонную кислоту, полученную путем биосинтеза,
можно, например, шире использовать в производстве моющих средств. До
сих пор в них содержалось большое количество фосфора, который оказывал
вредное влияние, попадая в реки, озера и другие водоемы. Моющие
средства с лимонной кислотой не дают отрицательных эффектов.
Определяя пути решения продовольственной проблемы, ученые все больше и
больше сосредоточивают внимание на водорослях. Микроводоросли
употреблялись человеком в пищу с незапамятных времен. В Африке, в
районе озера Чад, особенно в засушливые годы основной белок люди
получали из водоросли спирулина. И сейчас из нее готовят лепешки,
соусы, гарниры, содержащие более 60% белка.
Примерно 400 лет назад испанские конкистадоры писали о том, что
коренные жители Америки, в частности ацтеки, выпекают из водорослей
высокопитательное печенье. В 1964 году во время одной из экспедиций
бельгийских ученых-ботаников в Африку аборигены угостили их кексами
зеленовато-голубоватого цвета, испеченными из высушенных водорослей.
Исследования показали, что печенье и кекс получены из синезеленой
водоросли рода Spirulina, содержащей до 70% белка.
Вслед за бельгийскими учеными водоросль стали изучать в Италии,
Франции, Мексике, Японии. Выяснилось, что она содержит такие же
аминокислоты и в таком же количестве, как в сложном молочном белке
казеине. Пригодна для непосредственного употребления в пищу. Для ее
выращивания требуются интенсивная щелочная среда, свет, тепло,
минеральные соли и углекислый газ. При благоприятных условиях
урожайность водоросли составляет примерно 20 г абсолютно сухой массы с
1 м2 площади в день. Это в 10 раз выше урожайности пшеницы, получаемой
с той же площади.
Синезеленые водоросли часто вызывают "цветение" воды. Ученые
рекомендуют собирать и использовать их массу в пищу. Одновременно
улучшается санитарное состояние водоема. По биологическим показателям
синезеленые водоросли можно отнести к числу ценных видов растительного
сырья. В них содержится до 35 … 40% белка, в
состав которого входят 16 аминокислот (в том числе 8 незаменимых), до
20% углеводов, до 3 - хлорофилла, до 1 - каротина, 0,8 % фосфора. Для
сравнения вспомним, что наиболее богатые фосфором бобовые растения
содержат его 0,4 ... 0,5%. Синезеленые водоросли богаты различными
витаминами, микроэлементами (например, содержание кобальта в них в 50
раз выше, чем в других растениях). Из тонны сухих водорослей можно
получить до 500 кг концентрата, либо значительное количество отдельных
незаменимых для человека и животных аминокислот. Добавка водорослевой
массы ускоряет рост кормовых дрожжей.
При переработке происходит
детоксикация некоторых видов водорослей. Наконец, можно использовать
изъятую массу вообще без переработки в качестве органических удобрений.
Разработаны техника отделения водорослей от воды, технология
переработки их в ценные кормовые концентраты и продукты. Из синезеленых
водорослей представляет интерес спирулина, ее можно выращивать на
сточных водах. Индийские ученые из Научно-исследовательского института
ботаники в течение шести недель скармливали цыплятам породы белый
леггорн одинаковый по питательности комбикорм, но с разным содержанием
арахисового жмыха и водоросли. При включении в комбикорм 16,6 % сухой
массы спирулины вместо 24% арахисового жмыха привес цыпленка за время
опыта повысился со 173 до 193 г, а расход корма на килограмм привеса
сократился. Одновременно спирулина хорошо очищает
сточные воды.
В одном из горячих источников на Камчатке ученые нашли водоросль, в
которой витаминов группы В,
аскорбиновой кислоты, каротиноидов и других
биологически активных веществ больше, чем в известных видах спирулины.
В Магадане сконструирована установка для выращивания этой
микроводоросли. При добавке ее в рацион поросят у них повышается
аппетит и быстрее набирается вес. Водоросль заменяет витамины травяной
муки и обладает биологически активным действием. Получен ощутимый
эффект на курах-несушках, бройлерах и особенно - на утках. Сократился
естественный падеж, повысилась устойчивость к перепаду температур,
отмечена значительная прибавка в весе.
Хлореллу
(одноклеточная зеленая водоросль) давно выращивают в
искусственных условиях. Ее суспензию широко используют как ценную
добавку к кормам сельскохозяйственных животных. На свойства этой
водоросли обратили внимание исследователи космоса: быстрое размножение,
богатство биомассы белком, аминокислотами, витаминами, интенсивное
поглощение углекислоты и выделение кислорода. Выращивают ее разными
способами: в бассейнах бетонных, изготовленных из нержавеющей стали,
пластмассы, древесины; в батарейных культиваторах, в которых водоросли
вместе с раствором движутся по стеклянным трубкам. Объемы заполняют
необходимой питательной средой (в воде растворяют различные соли),
подают углекислый газ. Хлорелла лучше растет, если раствор постоянно
перемешивать. Это предотвращает оседание клеток на дно, улучшает
аэрацию суспензии.
В культиваторах хлорелла делится через каждые 12 часов и способна
давать такие урожаи, о которых не приходится и мечтать при возделывании
любой сельскохозяйственной культуры: 300 ... 500 ц сухой или до 1200
... 2000 ц сырой биомассы с 1 га водной поверхности. Сухая биомасса
содержит до 50% белка (почти в 4 раза больше, чем в пшенице, в 2 раза
больше, чем в бобовых растениях), 20 ... 30% углеводов и жиров, целый
комплекс витаминов (аскорбиновая кислота, каротин, никотиновая кислота,
витамины группы В, Е),
другие физиологически активные вещества.
Животные, получающие суспензию хлореллы, хорошо растут, лучше
противостоят неблагоприятным факторам.
Интенсивное животноводство приурочено к южным районам страны, для
которых характерны повышенные температуры, высокая солнечная радиация,
большое количество соленых вод с разной степенью минерализации.
Имеющиеся пресноводные штаммы хлореллы мало пригодны для использования
в таких условиях. В Институте химической физики АН СССР получены
солеустойчивые формы водоросли, по кормовой ценности не уступающие
пресноводным. Следовательно, биомасса солеустойчивых штаммов может быть
использована как ценная кормовая, витаминная и биостимулирующая добавка
к рациону сельскохозяйственных животных в пустынных и полупустынных
районах.
В последние годы во многих странах усиленно изучают методы
крупномасштабного производства хлореллы, синезеленых и других
микроводорослей как ценного дополнительного источника кормов с высоким
содержанием протеина. Следуя прогнозам ФАО в 2000 году белок
микроводорослей занимает 5 % мирового производства белка.