Дипломдық жұмыс: Жасыл балдырлардың биохимиялық құрамын анықтау

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ  

ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

 

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ       Биология факультеті       Биотехнология, биохимия, өсімдіктер физиологиясы кафедрасы           Бітіру жұмысы   Жасыл балдырлардың биохимиялық құрамын анықтау                 Орындаған 4 курс студенті _____________________         Айдаралимова А.С.       (қолы, күні)           Ғылыми жетекші,       б.ғ.д., доцент                            __________________           Джокебаева С.А.      (қолы, күні)       Норма бақылаушы,       б.ғ.к., асс.                                  __________________           Оразова С.Б.       (қолы, күні)        Кафедра меңгерушісінің      рұқсатымен қорғауға жіберілді,      б.ғ.д,.профессор                          ________________              Карпенюк Т.А.      (қолы, күні)         Алматы, 2012

МАЗМҰНЫ

 

	КІРІСПЕ	3
1	ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ	5
1.1	Балдырларға жалпы сипаттама…………………………………….	5
1.2	Жасыл балдырлар бөлімінің өкілдері және олардың қысқаша сипаттамасы…………………………………………………………	5
1.3	Жасыл балдырлардың құрамы және олардың адам организміне әсері……………………………………………………………………………………….	12
1.4	Балдырлар  маңызы және олардың қолданылуы…………………	13
1.5	Жа   Жасыл балдырлардың биологиялық қарым-қатынастары………	15
2	ЗЕРТТЕУ  МАТЕРИАЛЫ  МЕН ӘДІСТЕРІ	17
2.1	Зерттеу материалдары……………………………………………………………..	17
2.1.1	Зерттеу әдістері……………………………………………………………………	17
2.2	Белок мөлшерін анықтау (Лоури әдісі)……………………………	20
2.3	Пигменттерді анықтау әдісі (хлорофилл “a” және ”b”, каротиноидтар)………………………………………………………	22
2.4	С витаминінің сандық мөлшерін анықтау әдісі…………………..	22
3	ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛДАУ	24
3.1	Жасыл балдырлардың   қос дақыл жағдайындағы өзара ара-қатынасы…………………………………………………………….	24
3.2	Моно-, қос және тетрадақылдардағы жасыл балдырлардың өсу динамикасы………………………………………………………….	25
3.3	Моно-, қос және тетрадақылдар жағдайында жасыл балдырларда анықталған  белок мөлшері…………………………	35
3.4	Моно-, қос және тетрадақылдар жағдайында жасыл балдырларда анықталған  пигмент (хлорофилл “a”және “b”, каротиноидтар) мөлшері……………………………………………	37
3.5	Моно-, қос және тетрадақылдар жағдайында жасыл   балдырларда анықталған  С витаминінің  мөлшері……………….	42
3.6	Жасыл балдырлардан алынған биологиялық белсенді қоспаларды (ББҚ) үй құстарына  жемдік қоспа ретінде азықтандыру нәтижесі………………………………………………	45
	ҚОРЫТЫНДЫ	47
	ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ	48

 

 

 

КІРІСПЕ

 

Қазіргі таңда,  қоршаған ортаның антропогенді ластануына байланысты экологиялық жағдайлар күрт өзгеріске ұшырағаны баршамызға мәлім. Осының салдарынан экологиялық таза өнімдер алу үлкен қиыншылықтар тудыруда. Сол себептен табиғи жағдайда өскен өсімдіктерді  —  түсімділігі мен өнімділігі жоғары гендік модифицирленген трансгенді түрлерге ауыстыру кең таралып жатыр. Дегенмен де,  ондай өнімдердің адам мен қоршаған ортаға қауіпсіздігі  толығымен анықталмаған.

Ауыл шаруашылық өсімдіктер мен жануарлардың төзімділігі мен өнімділігін арттыру мәселесінің шешімдерінің бірі  —  тағам ретінде, азықтық,  жемдік қоспа, тыңайтқыш ретінде  микробалдырларды кең көлемде тұтыну болып табылады. Микробалдырларды өсіру экологиялық таза, экономикалық тиімді болып табылады және арнайы жағдайларды талап етпейді. Аз уақыт ішінде олар көп биомасса жинақтайды, ал сол биомассасының биохимиялық құрамы өте бай және оларға түрлі биологиялық белсенді қоспалар кіреді. Сонымен қатар,  өндірістік жағдайда микробалдырларды өсіру мерзімге тәуелді болмайды.

Дегенмен, микробалдырлардың өсу қарқындылығын арттыру және олардың биосинтез процестерін арнайы өнімдерге бағыттау, атап айтқанда биоотын алу, биологиялық белсенді қосылыстарды бөліп алу және тиімді биоқоспаларды дайындау өндірісі орындарына маңызды мәселе болып табылады. Әрине,  ол үшін биологиялық әдістерді қолданған жөн. Мұндай  жаңашыл бағыттарының біреуі  —  микробалдырлардың түраралық ара-қатынастарын ескере отырып, ассоциацияларды құру. Сондықтан микробалдырлар арасындағы ассоциациативті симбиозді зерттеу өзекті мәселе болып отыр. Өйткені симбиоздық (мутуалистік) қатынастар барысында жеке өсіруде мүлдем кездеспейтін ерекше қосылыстар түзілетіні және құрамындағы пайдалы заттардың сандық мөлшерлері артатындығы белгілі.

Балдырлар әлемінде ең көп таралған және практикалық маңызы зор объекті ретінде — жасыл протококкты балдырларды айтуға болады. Protococcophyceae немесе Chlorococcophyceae тұқымдасына  жататын өкілдерімен көп зерттеулер жүргізіліп,  олар практикада үлкен сұранысқа ие. Өйткені олардың құрамы өте бай, ал олардың құрамында токсикалық заттар мүлдем кездеспейді дейуге толығымен негіз бар.    

Осыған орай бұл бітіру жұмысының мақсаты  –  ассоциативті симбиоз жағдайында аз уақыт ішінде көп биомасса жинақтайтын биохимиялық құрамы бай балдырлар түрлерін анықтау және ауыл шаруашылығы үшін тиімділік пен өнімділікті арттыруды көздейтін жоғары жемдік қоспалар дайындау.

Қойылған мақсатқа жету үшін алға мынадай міндеттер қойылды:

• жасыл протококкты микробалдырларды жеке өсіру, олардың өсу динамикасы мен биохимиялық құрамын анықтау;
• балдырлар арасындағы қарым-қатынастарды анықтап алып, аралас дақылдарды өсіру;
• ассоциативті түрлерді интенсивті өсіру барысында олардың өсу қарқындылығын және қоспа биомассасының сапасын анықтау.

 

 

 

 

1 ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ

 

• Балдырларға  жалпы сипаттама

Балдырлар — негізгі тіршілік ортасы су болып табылады, өсімдіктердің ең ежелгі тобы. Олар автотрофты өсімдіктер: хлорофилдің болуына орай  олар көмірқышқылын сіңіріп, бейорганикалық заттардан органикалық заттарды синтездеуге қабілетті. Балдырлар төменгі сатылы өсімдіктерге жатады. Олардың вегетативті денесі (таллом) сабақтар, тамыр және жапыраққа  бөлінбеген [1].

Қазіргі таңда, оларды жеке бөлімдерге бөледі, атап айтқанда [2]:         

• балдырлар (Algae),
• саңырауқұлақтар (Fungi),
• қыналар (Lichenes),
• миксомицеттер (Myxomycetes) ,
• бактериялар (Bacteria).

Түрлі биохимиялық  құрылымдарына байланысты балдырларды мынадай топтарға бөлуге болады[1,2]:

1. Көк-жасыл балдырлар — Cyanophycophyta
   2. Жасыл балдырлар— Chlorophycophyta
   3. Алтын түсті балдырлар — Chrysophycophyta
   4. Сары-жасыл балдырлар— Xanthophycophyta
   5. Диатомды балдырлар — Bacillariophycophyta (Diatomeae)
   6. Пиррофитті балдырлар — Pyrrhophycophyta
   7. Эвгленалы балдырлар — Euglenophycophyta
   8. Бурый балдырлар — Phaeophycophyta
   9. Қызыл балдырлар— Rhodophycophyta.

Балдырлар түрлі су өсімдіктерімен, папоротник, қына, саңырауқұлақтар және бактериялармен бірге симбиозды түрде тіршілік етеді. Қоршаған ортаның: жарық, көмірқышқыл газы, су және температура т.б. факторлар балдырлар өсуіне оптималды жағдай туғызады. Балдырлар үшін көмірқышқыл газының көзі су болып табылады. Көмір қышқылы суда еріген күйде немесе тұздар түрінде болады. Ал cуда тіршілік етпейтін балдырлар ауадағы көмірқышқылы газын қолданады. 

 

• Жасыл балдырлар бөлімінің (Chlorophycophyta) өкілдері және олардың  қысқаша сипаттамасы

Жасыл балдырлар протококкты балдырлар тұқымдасына  Protococcophyceae немесе Chlorococcophyceae  жатады. Жасыл балдырлардың талломдары нағыз жасыл түсті болады [3]. Клеткаларының хроматофораларында хлорофилл, каротин және ксантофилл пигменттері болады. Жасыл макрофиттер  пішіндерінің алуан түрлері кездеседі, атап айтқанда [2]  —  колониалды, жіпшелі, пластинкалы, сифонды және харалы  және т.б

Бұл өсімдіктер вегетативті, жынысты және жыныссыз  көбейеді. Жыныстық мүшелері харалы балдырларда көп клеткалы. Аналық жыныс мүшесі оогониялар және аталық жыныс мүшесі антеридиялары бар. Жасыл балдырларда қор ретінде крахмал жинақталады.

Жасыл балдырлар  — терең және тұзды суларда тіршілік етеді. Ресей Федерациясында  көп кездесетін түрлері [4]: Гидродикцион — Hydrodictyon, Кладофора — Cladophora, Эгагропила — Aegagropila, Ульвария — Ulvaria, Ульва — Ulva, Энтероморфа — Enteromorpha, Бриопсис — Bryopsis, Кодиум — Codium, Каулерпа — Caulerpa, Хара — Chara, Нителла — Nitella болып табылады.

Жасыл балдырлар — алуан түрлі түр өкілдерінен тұрады, олардың  5700 түрлері бар. Бұл топқа бірклеткалы және көпклеткалы балдырлар жатады. Бірклеткалы жасыл балдырлар планктон құрамына кіреді, сол себепті су түбінің гүлдендіреді. Ең көп таралған Ульва, мыстың органикалық қосылыстарына, Е витаминіне ол В витаминіне және темірге бай. Кодиум – гетерополисахаридтер сульфаттарының аниондарын, мысалы кодиавален синтездейді, ал олар өз кезегінде белоктар мен минералды заттармен байланысады.  Ал бұл қосылыстар косметологияда бетке ылғалдық беру үшін қолданылады. Жасыл балдырлар:

• В тобының витаминдеріне;
• Антиоксиданттарға бай , сонымен қатар, жасартқыш эффектіге ие.

Жасыл балдырлардың ең танымал өкілі – теңіз салаты (Ulva) [3,4]. Кодиум (Codium) белок пен минералдар алмасуына қажетті заттарды синтездейді. Теңіз шашы (Enteromorpha compressa) балдыры көп мөлшерде тұздарға, белокка бай. Бұл балдырлардың мөлшерлері 1 мкм- ден басталып, ондаған сантиметрге жетеді. Хлоропласттарда  хлорофилл a мен, каротиноидтар болады. Негізгі бірклеткалы өкілдері хламидомонада мен хлорелла (сурет 1а) [5] .

Хламидомонада  —   шағын суқоймаларда , қарда және топырақта кездеседі. Ол сопақша, кейде шар тәрізді формалы болады. Оның екі талшығы болады, соның көбегімен ол суда еркін қозғалады.Протопластында бір ядро, хроматофор, қызыл көзшесі (стигма) және  вакуолі болады [6]. Жасыл балдырларда барлық май қышқылдарының 80 % алмаспайтын амин қышқылдары, олар простагландин туындылары болып табылады , олар өз кезегінде өте жоғарғы биологиялық активтілікке ие, жануарларда гормондық регуляция,  физиологиялық процестерге ықпал ету және гомеостазды реттеуге қатысады. Полиқанықпаған май қышқылдары, мысалы, арахидон, линоль, линолен қышқылдары алмаспайтын май қышқылдар жануар организмінде синтезделмейді, бірақ тіршілікке қажетті болғандықтан күнделікті жеммен тәулігіне  2 г түсіп отыруы қажет. Мысалы,  хлорелланың макро- және  микроэлементті құрамы минералдарға бай, суспензиясының өзінде жалпы саны  650 болатын түрлі заттар табылған. Осылайша, жануарларға  суспензия түрінде беру арқылы жануарлар қорегіне қажетті дефицит элементтерді толтыруға болады.Тағы бір мысал, хлорелладан алынған  1 кг арахидон қышқылы әлемдік нарықта 700 мың дол. құрайды [10,11].

 

а — хламидомонада; б — хлорелла; в — плеврококк; г — спирогира; д — улотрикс; I —қабықша; 2 — ядро; 3 — хроматофор; 4 — вакуолдер; 5 — жарық сезгіш көзше; 6 — споралар; 7 — гаметалар; 8 — зигота; 9 — копуляция; 10 — конъюгация.

 

1 сурет. Балдырлардың кейбір өкілдері

 

 Хлорелла  —  олар микроскопиялық балдырлар, шар тәрізді формасы болады. Клеткасы тегіс қабықшамен қапталған, пиреноидты  хроматофоры және ядросы болады.олар қозғалмайтын спора (64- жуық)  түзу арқылы жыныссыз көбейеді . Тәулігіне балдыр массасы  3—5 есе артып отырады. Осылайша клеткаларда майлар, В, С, К витаминдері жинақталады.Хлорелла белогы клетканың құрғақ массасының 50% сай келеді, барлық алмаспайтын амин қышқылдары түзіледі. Селекционер зерттеушілер хлорелла клеткаларында  липид ( 85% жуық) және көмірсу ( 60% жуық) болатын штамды анықтаған. Хлорелла түрлі суқоймаларда, құрғақ топырақта, ағаштар тамырларында кездеседі, қыналар құрамына кіреді. Көп клеткалы жасыл балдырларға улотрикс және спирогира жатады (1 сурет  г, д) [7].

Хлорелла 1890 жылы анықталған болатын, оны дат ғалымы

М.У. Бейжерник анықтаған болатын.Бұл атауды гректің  “chloros”, сөзінен, сары-жасыл деген мағынада , ал латын тілінде  -ella жалғауы —  “кішкентай” сөзінен шыққан. Ол фотосинтез процесіне қатысады, осылайша көмірқышқылын өзіне сіңіріп,  ауаны оттегіне байытады.Хлорелла ұзақ тіршілік етуші ретінде танымал, ол екі миллиард жыл бұрын пайда болан деседі, бұл фактор оның клеткасының тамаша құрылымен түсіндіріледі. Жасыл балдырлардың денсаулыққа қатысты оң ерекшеліктері бар: хлорофиллдің артық болуы, клетка қабығының табиғаты,  бета-каротиннің болуы, нуклеин қышқылының жоғарғы концентрациясы [6,7].

Негізгі маңызды — хлорофилл, оны  “жасыл алтын”деп атайды, себебі оның молекулалық құрылымы гемоглобин құрылымына өте ұқсас. Медицинада хлорелла көмегімен қаназдықтың алдын алуға болатыны анықталған, себебі оның құрамында B₁₂ витамині, фолий қышқылы,  темір, амин қышқылдары,  хлофилл теміріне бай, сол себептен ол қантамырға түсісімен қанды оттегімен байытып, гемоглобинге айналады. Хлорофилл  тек бұл қасиеттерімен ғана емес, сонымен қатар, асқорыту жүйесіне тиімді әсер етеді: асқорыту сөлдерінің қалыпты бөлуіне, қабынуды болдырмауға ықпал етеді. Сонымен қатар,  хлорофилл жүрек-қантамыр жүйесіне пайдалы және антисептикалық, регенерация қасиетіне қабілетті. Хлорофилл  стоматологияда да қолданыс тауып отыр. 40-жылдар ортасында профессор С.Л. Голдберг осы бағалы пигмент көмегімен  300 парадонтозбен ауыратын адамдарды емдеп шықты. Хлорофилл көмегімен тек тіс инфекцияларын емдеп қана қоймайды, стоматиттің алдын алады, тістің қанауын тоқтатады, тіс эмалін қатайтады және тіс ұлпасын жаңартуға себепші бола алады. Хлорелла құрамында  спирулина мен люцернамен салыстырғанда хлорофилл 5-10 есе көп. Осылайша оның организмге әсері де көп [6]:

1.Иммундық жүйені нығайту;

2.Инфекциялармен күреуде;

     3.Созылмалы панкреатитті емдеуде;

4. Ұлпалар клеткаларының регенерациясында үлкен роль атқарады.

              Хлорелла таблеткалары қандағы қант мөлшерін қалыптастырады, адамдардың ауыз иістерін жағымды етеді. Сонымен қатар, хлореллалар диабет әсерінен болатын тері жараларын емдейді.
Клетка қабырғасы материалы ішекке эффективті әсер етеді. Бұл талшықты материал ішек қызметін реттеп, аэробты микроорганизмдердің өсуіне ықпал етеді.Олар сонымен қатар, тік ішектегі токсиндерді шығарушы агент, және де қоршаған ортадан түскен ауыр металдар мен пестицидтерді организмнен шығаруға ықпал етеді. Бета-каротин ісік клеткаларын жойып, иммундық жүйедегі макробактериофагтарды жасап шығаруды жақсартады. Ал Е витаминімен қосылып, басталып келе жатқан ракті жояды. Балдырлар бета-каротині антиісікті эффектісі болады. Бета-каротина мен Е витаминімен қатар, хлореллада B витамині,   С витамині, минералдар, мыс, кальций, мырыш, темір, магний  және  германий бар [8]. Ал нуклеин қышқылы, амин қышқылы, пептидтер (глутатион), витаминдер және қанттар хлорелланың өсу факторы болады. Бұл фактор ДНК-азада өсуді стимулдейтін, антимутациялық процестер мен ұлпалар регенерацияларында  және басқа субстанцияларда да жоғары. Осы фактор көмегімен гендік информация хлорелланың бір ұрпақтан екінші ұрпаққа беріледі. Бұл нуклеин қышқылдарының әсері. Қартаю процесінің бір себебі нуклеин қышқылының қызметінің төмендеуі  болып табылады. Сол себептен осы қышқылы бар өнімдерді қолдану адамзаттың алдамшы үміті.

Осы фактор қарқынды зерттеле келе, олар микроорганизмдердің , ұсақ жәндіктердің өсуіне , сонымен қатар, балалардың тез әрі дені сау болып өсуіне ықпал етеді [7,8].

        Хлорелланың осы басты факторлары организмнің иммундық жүйесіне қолдау көрсетеді. Хлорофилл иммундық жүйені нығайтады, ал хлорелла клеткасының қабығының материалы ішек лимфациттерін стимулдейді. Бұл материал, сонымен қатар, қанды тазартқыш болып табылады, ол органикалық химиялық компоненттерді ішекте ұстап қалады, лимфоциттер мен макрофагтарды стимулдейді, және де вирусқа  қарсы белок интерферонды синтездеуіне қатысады.

Хлорелла көптеген бактериялы инфекцияларға қарсы тұра алады, мысалы ішек таяқшасына. Интерферон белогы артрит ауруы кезінде ауруды жеңілдету үшін қолданылады. Себебі артриттің қышқылды ортасын  хлорелланың сілтілі ортасымен бейтараптау жүргізіледі.
Хлорелланың өнімдері балдырдың түріне және оның өңделуіне байланысты. Көптеген тәжірибелерде хлорелла  арнайы әдістерімен өңделеді. Нәтижесінде клетқа қабығы бұзылып,  80%  қоректік заттар организмнің сіңіруіне дайын болады.

Негізгі өкілі хлорелла болып табылатын микроспопиялық балдырлардың болашағы өте зор. Бұл балдырды [7,8]:

• Нақты бір аурумен ауыратын адамдарға;
• Егде тартқан адамдарға;
• Өндіріс ошағының тұрғындарына;
• Ірі қалаларда тұратындарға;
• Темекі шегетіндерге қолдануға ұсынылады.

 Бұл балдырдың таң қаларлық биологиялық құрамы, энергетикалық сыйымдылығы, антиоксиданттық құрамы және иммундық жүйені стимулдеу қабілетіне қарай отырып, ол нағыз  табиғи емдік зат болып табылады.

          Хлорелла — түрлік қорға аса бай емес балдырлар тобы ол  Pleurососсасеае Wille тұқымдасына жатады. Ең көп таралған өкілі Chlorella vulgaris , ол суда, лай шалшықтарда, арықтар мен тоғандарда кездеседі, ал  Chlorella infusionum  су құйылған  ыдыстарда, шынылардың ішкі бетінде жасыл түсті қақ түзеді. Хлореллалар жәндіктермен симбиозды құрайды. Брандт және басқа ғалымдары олардың эндогенді шығу тегін анықтады, олардың жәндіктерде кездесетін шартәрізді денешіктердің кездесетінін дәлелдеген. Сонымен қоймай,  Брандт  оларды балдырлардың ерекше тобына жатқызып, оларға  Zoochlorella атауын берген. Зоохлорелланың хлорелладан айырмашылығы (Кесслер, Гаманн, Шевяков, Фаминцын, Бейеринк мен Аверинцев) олар жәндік денесінде  де одан тыс та өмір сүріп, тіршілік ете алады. Шартәрізді вегетативті клеткалардың мөлшері  0,0015- 0,012 мм-ге жетеді. Әрбір клеткада гомогенді протоплазма, өте кішкентай ядро, ол  гематоксилинмен жақсы боялады, лентатәрізді немесе дөңгелек хроматофор және хроматофор пиреноидтары болады [10].

Хлорелланың көбеюі алдымен хроматофор мен пиреноидтың қайта бөлінуінен басталады, сосын клетканың барлық құрамы  2 ден  16-ға дейін бөлінеді, олар біраз уақыт аналық қабықшамен қоршалып, бөлінгеннен кейін босап, жылдам түрде көлемдері үлкейіп, біраз уақыттан соң дәл сол циклді өзі қайта қайталайды. 

Витамакс корпорациясы мынадай биологиялық активті заттарды ұсынады: «Зеленое Волшебство», «Зеленая Защита», «Вита Баланс 2000» [9]. Бұл өнімдерге адам организміне қажетті мөлшерде микроскопиялық балдырлар қосылады. Көптеген жасыл балдырлардың эндогенді және экзогенді токсиндерге қарсы тұру, қабынуға қарсы әсері, антибактериалдық функцияларымен ерекшеленеді.

 Хлорелла – әлемнің нағыз ғажайыбы, оның  құрамы да бірегей болып табылады. Хлореллаға жануарлар мен өсімдіктер әлемінде тең келетін аналогі жоқ. Оны ойланбастан әлемнің бір кереметі деп атауға болады, және оның ашылуы әлемдік ғылымның дамуындағы үлкен жетістік [10].

Хлорелла өзінің  уникалды клеткалық құрылымының арқасында біздің  планетамыздағы флора мен фауна атаулысының бүкіл ғұмырының үлкен бөлігін алады. Көпшілік ғалымдарды қызықтыратыны бұл балдырлардың бай құрамындағы биологиялық активті заттар және олардың биомассасы мөлшерінің жоғары болуы. Хлорелла – активті продуцент. Хлорелланың құрғақ массасында [5,10]:   40-55% белок, 35% көмірсулар, 5-10% липидтер, 10% минералды заттар болады. Ал хлорелланың белогында 40 түрлі  амин қышқылы бар, оның ішінде алмаспайтын да бар. Витаминдік құрамына байланысты хлорелла барлық өсімдік текті жемдерден және ауыл шаруашылық культураларынан  асып түседі. Мысалы,  1 г балдырдың құрғақ массасының өзінде саналуан заттар бар (1 кесте).

1 кесте   

Жасыл балдырлардың негізгі

өкілі хлорелланың биохимиялық құрамы [5,10]

 

Хлорелланың 1г қ.с құрамы	Мөлшері, мкг
каротина (провитамина А)	1000-1600
В1 витамині	2-18
В2 витамині	21-28
В6 витамині	9
С витамині	1300-1500
К витамині	6
РР витамині	110-180
Е витамині	10-350
Пантотен қышқылы	12-17
Фолий қышқылы	485
биотин	0,1
лейковорин	22

 

Жасыл балдырларды түрлі қасиеттеріне қатысты түрлі салаларда қолданады, мысалы ауыл шаруашылығы, медицина, тағамдық өнеркәсіп, парфюмерия, ағын суларды тазалау және т.б. [9,11].  Хлорелланы дамыған елдерде тағамдық өнімдерді биологиялық құнды, сіңімді заттармен байыту үшін қолданады. 50 жыл бұрын хлорелланы біздің елде мал шаруашылығында қолдана бастады. СССР-де 800 комплекс хлорелла өндірген, олардың кейбірі қазірге дейін жұмысын жалғастыруда. Мысалы, Вологодский облысында  шошқа кешенінде  40 мың шынытүтікті құрылғылар сақталған. Бірақ, біздің елде бұл саланың дамуы тежеліп тұр, оған себеп қаржыландырудың болмауы, құрылғылардың реконструкциясының тоқтап тұруы, күрделі әрі қымбат биотехнология, хлорелланың тауарлық суспензиясының тығыздығының төмен болуы, топырақ  штамдарының қолданылуы, суспензия циркуляциясын насостармен үнемі тоқтатпай орындау қажет [11].

Отандық ғалымдар мен технологтардың есептері бойынша хлорелла негізінде жасалатын өнімдер ішінде өмірдің түрлі  сферасында және адам тұрмысында Альгагрин-ге (Algagreen) жететін өнім жоқ. Хлорелланың суспензиясының  токсикалық әсері жоқ. Хлорелланың бұл штамының суспензиясы биогенді  иммунностимульдеуші препарат болып табылады. Штамм нағыз табиғи антибиотик [12]. Бізде мынадай сұрақтар туындауы мүмкін: хлорелла несімен ерекшелінеді, Альгагрин дегеніміз не?

• Альгагрин инфекциялы, бактериялдық ауруларға  емдік-профилактикалық әсер етеді.
• Альгагрин ол өмірге маңызды витаминдермен, амин қышқылдарымен, микроэлементтермен байытылған, сонымен қатар онда 60% өсімдік белогы бар. Альгагрин  егулер мен бруцеллезды емдеуде, жануарлар организмін қалпына қайта келтіру альгагрин еттің салмағын арттыру, сүттің көлемін, жұмыртқалағыштықты және т.б. мал шаруашылығында, шошқа өсіруде және құс шаруашылығында, омарта шаруашылығында қолданады.
  Хлорелла – “изумрудты тағам”, құрамында хлорофиллдің көп мөлшерде болуына байланысты осылай аталған. Сонымен қатар, онда клетчатка, ферменттер болады.

Эвергрин – бұл жаңартқыш сусын, ол концентрленген хлорофилден жасалады.  Хлорофилл өсімдіктегі күн сәулесін жұта отырып, оны энергияға айналдыратын жасыл пигмент, сол себептен ол организмге тез әрі жақсырақ сінеді. Evergreen (өмір бойы жасыл) – сұйық, жемдік және тағамдық концентрат, ол дәмді,  микроэлементтермен, кальциймен, темірмен байытылған. Сусын майлы негізде жасалады, сол себепті жақсы  сіңіріледі. Ол сусын зат алмасу және асқорыту жүйесіне арналып жасалған [11].

Хлорофилмен байытылған қан тамыр жүйесі өзінің транспортты функциясын, оттегіні, қоректік заттарды  жеткізу функцияларын қарқынды әрі жақсы атқарады. Evergreen   тотығу барысында анаэробты бактерияларының белгілі бір иісіне қарсы әсер етеді. Осылайша ауыз қуысының, дененің жағымсыз иісін жояды [12].

 

 

 

• Жасыл балдырлардың құрамы және олардың адам организміне әсері

Жасыл балдырлар толық құнды тағам болып табылады. Негізгі функциясы иммунитетті күшейтеді, асқорытуды жақсартады, организмнен токсиндерді шығарады, жазылужы тездетеді, радиациядан қорғайды, дегенеративті ауруларды болдырмайды, кандидозды емдеуде, артритті емдеуде, артық салмақты жоюды қамтамасыз етеді. [11,12] Ол көбіне таблетка түрінде, порошок түрінде, құрғатылған түрде шығарылады. Құрамында  «хлорелланың өсу факторы» (англ.аббревиатура – CGF) болады.Орташа доза 5-8 таблетка, тәулігіне 3 рет, бірақ алдымен, бір таблеткадан бастау керек, алергиялық реакцияны байқау үшін. Жағымсыз эффектісі іштің желденуі, газ бөлінуі, терінің ауытқулары байқалуы мүмкін.

Жасыл балдырлар құрамында  белок – 40-45% бұған бикарбон қышқылы, аланин, алгинин, лейпин жатады. Жасыл балдырлардағы көмірсулар – 30-35%, липидтер – 10%, күлде  цинк, медь, темір, кобальт және т.б. элементтер көп мөлшерде кездеседі. Балдырларда мынадай төмендегідей заттар кездеседі, әрі организмге оң әсер етеді [12]:

Минералдар организмдегі зат алмасуды реттейді, адамның өсуіне, дамуына аса қажет [13]. Мысалы:

• Кальций сүйектерді берік етеді;
• Хлор қоректік заттарды теріге апаруға қатысады;
  • Калий ішкі және клеткадан тыс сұйықтықтар құрамына кіреді;
• Натрий трансмембранды тасмалдауда қатысады;
  • Магний қартаюды баяулатады, ұлпалар регенерациясын жақсартады, антиаллергиялық және қабынуға қарсы тұру қабілеті бар;
• Фосфор жүйке жүйесінің элементтерін түзеге қатысады;
  • Күкірт теріге қажет, дерматоз және тері тітіркенуінде аса қажет.

Жасыл балдырларда адам организміндегі клеткалардың биохимиялық реакцияларын тездететін микроэлементтер болады, мысалы [13]:

• Йод майды жоюға әсер етеді;
• Никель мен хром аппетитті жақсартады;
  • Темір әжімдердің түзілуіне қарсы тұрады;
  • Алюминий антистресстік әсерге ие;
  • Кремний дәнекер ұлпасының өсуіне ықпал етеді;
  • Цинк антисептикалық әсерін көрсетеді, жараның жазылуына ықпал етеді;
  • Молибден дәнекер ұлпасын жақсартады;
  • Фтор тісті берік етеді;
  • Мыс терінің созылмалылығы және тонусын жоғарлатады;
  • Селен қартаюды баялатады ;
  • Марганец коллаген синтезін стимулдейді;
  • Кобальт веналық және лимфалық микроциркуляцияны жақсартады.

Теңіз балдырларының құрамындағы витаминдердің негізгі эффектілері мынадай [13]: 

• А витамині клеткалардың жаңаруына себепші;
  • В₁ витамині жүйке жүйесінің қалыпты жұмыс істеуіне ықпал етеді;
  • В₃ витамині (РР) клеткаларды энергиямен қамтамасыз етеді;
• В₅ витамині ылғал беруші агент;
  • В₁₂ қан айналымға қатысады ;
  • С витамині иммунитетті жақсартады ;
  • Е витамині күшті антиоксиданттар;
  • К витамині алмаспайтын амин қышқылындарын синтездеуге қатысады;
  • D витамині калий мен фосфор абсорбциясын жүзеге асырады.

Басқа элементтер [13]:

• Белоктар концентрациясы балдырлар түріне байланысты. Мысалы, хлорелла белоктары жалпы құрғақ массаның 46-72% құрайды .
  • Көмірсулар теңіз балдырларының құрғақ массасының 60%  қамтиды. Барлық көмірсулар екі топқа бөлінеді:

• Жай көмірсулар;
• Күрделі көмірсулар немесе талшықтар.

 

• Балдырлардың маңызы және олардың  қолданылуы

Балдырлар — планктонды және бентосты, жерасты және топырақта кездеседі.Балдырлар барлық органикалық заттардың 80% алады. Өсімдік планктоны балық шаруашылығына  «судың гүлденуі» кезінде кедергі жасайды. Балдырлардың [5,6]:

1. Cyanophycophyta;
2. Pyrrophycophyta;
3. Chlorophycophyta;
4. Chrysophycophyta топтары дәл сол планктондарға токсиндік әсер етеді.

Жердегі балдырлар, мысалы Cyanophycophyta бөлімі балдырлары топырақты тыңайтады, азотпен байытады,  ағын суларды биологиялық әдіспен тазалайды, бағалы тыңайтқыш ретінде қолданылады, емдік балшықтар құрамында болып, макрофиттер (мысалы, ламинария) емдік қасиетіне байланысты медицинада қолданылады [14]. Мысалы: Гидродикцион — Hydrodictyon, Кладофора — Cladophora, Эгагропила — Aegagropila, Ульвария — Ulvaria, Ульва — Ulva, Энтероморфа — Enteromorpha, Бриопсис — Bryopsis, Кодиум — Codium, Каулерпа — Caulerpa, Хара — Chara, Нителла — Nitella өкілдері  қолданылады.

Хондрус асқазан жарасын емдеуде қолданылады. Кораллина, церамиум, энтероморфа балдырлар түрлерінің құрттарға қарсы әсері бар.

Теңіз балдырлары микроэлементтерге, витаминдерге, көмірсуларға, белоктарға бай. Олар тағамдарға қолданылады (ламинария, порфира, Ulva) малға жем ретінде (аскофиллум, родимения, алярия). Көптеген елдерде (Жапония, Қытай) ламинарияны қолдан өсіреді, және де оны тағам үшін қолданады.

Өнеркәсіпте қолданылуына қарай, көбінесе  қызыл мен бурый балдырлар, ал жасыл балдырлар  — тек Cladophora мен ризоклониум қағаз өндірісінде қолданылады. Макрофиттерден бояулар бекіткіштерін(агар, альгинат, карраген, агароид) алады. Олар тағамдық өнеркәсіпте  желатинді алмастырады. Альгинатты ламинардан, фукусты балдырлардан химиялық өнеркәсіпте бөліп алады.Теңіз макрофиттері— йод, бром, калий өндірісінде шикізат болып табылады [15,16].

Хлорофилдің болуына қарай люцерна хлорофилінен  20 есе, спирулина хлорофилімен салыстырғанда  10 есе және бидай хлорофиліне қарағанда 8 есе көп болып табылады. Хлорелла  ДНК мен РНК – нуклеин қышқылдарына бай, олар клеткалар регенерациясы мен қалыпты клеткалық метаболизмді қамтамасыз етеді.Хлорелла  20 түрлі  витаминдерді өзіне біріктірген және  микроэлементтер, сонымен қатар В₁ В₂, B₆, В₁₂, b-каротин, Е мен К витаминдері, темір, мыс, фосфор, калий, күкірт, мырыш, кобальт, йод, кальций, магний мен марганецке бай. А провитамині кепкен абрикосқа немесе итмұрынға қарағанда 7—10 есе көп. Хлорелланы қарапайым орталарда өсіру нәтежиесінде құрғақ биомассасында [17,18]  40—55% белок, 35%  көмірсу, 5—10% липидтер, 10% минералды заттар болады. Хлорелла, азотпен байытылған ортада белокты көп жинақтайды.Ал азот дефициті кезінде ол көбінесе майлар мен көмірсулар синтездейді.Ортаға глюкоза мен ацетат қосқанда каротиноидтар мөлшері артады. Жасыл балдырларды өсіруді 6 күні ортадағы витаминдер мөлшері максимумды құрайды пантотен қышқылы, биотина, п-аминобензой қышқылы— 80%, пиридоксин— 70, тиамин, инозит, никотин қышқылы — 60% құрайды [12].

Сосын өсірудің  14-і  күні витаминдер мөлшері осы көлемнің дәл жартысына тең болады. Хлореллада барлық дерлік алмаспайтын амин қышқылдары болғандықтан, ол тағамдық құндылығы соя белогынан екі есе артық болады. Егер хлорелла биомассасын салыстырмалы түрде қарастырсақ: 1 кг биомасса  4—5 кг сояға тең.Егер 1 т бидайға  5—7 кг хлорелланың құрғақ массасын қоссақ бидайдың биологиялық құндылығы 1,5 есе артады. Калориясы бойынша  хлорелланы  шоколадқа теңеуге болады, ал оның белогы құрғақ сүттің немесе еттің белогымен теңдей. Хлорелланы таблетка немесе суспензия түрінде қолдану[13,15] :

• интерферонның синтезінің арттырады;
• дене мен ми  клеткаларын оттегімен қамтамасыз етеді;
• қанды, бауырды, бүйректі, асқазан ішек трактын токсиндер мен ауыр металдардан тазарту;
• асқорытуды жақсартады;
• организмнің өсуін реттейді;
• ұлпаларды қалпына келуін стимулдейді;
• организмін  рН сілтілі ортаға айналдырады;
• жүрек қантамыр жүйесін реттейді;
• ішекте қалыпты, пайдалы микрофлора дамиды.

 Хлорелла  мына жағдайда ұсынылады: шаршап-шалдыққан кезде,  қан қысымы жоғарлағандa, көз көруі нашарлағанда, есте сақтау қабілеті нашарлағанда, холестерин мөлшері жоғарлағанда, инфекциялар кезінде, дерматит кезінде, токсикоз кезінде, аллергиялар кезінде,  иммунитет нашарлағанда  қолдануға, қабылдауға ұсынады. Бұл балдырларды 40 м³ бассейндеріне дрожждармен бірге араластырып өсіріліп, ірі қара малға жем ретінде берген. Елімізде осылайша жемге хлорелланы пайдалану әлі де кең қолданысқа ие болмай отыр.  Мұндай суспензиялар сиырлардың сүтінің мөлшері мен майлылығын арттыруға ықпал етті. Жасыл балдырларды сонымен қатар, молекулярлы сутегіні фотобиологиялық әдіспен алуға болады [16,18].

                

1.5  Жасыл балдырлардың биологиялық қарым—қатынастары

               Барлық биологиялық қатынастарды 6 топқа біріктіруге болады [18]:

1. Белгілі бір популяциядан ешбіреуі екіншісіне әсер етпейді

       [00] —  нейтрализм. Табиғатта нейтрализм өте сирек.

2. Бір түр өледі, екіншісі пайда көрмейді [-0] – аменсализм.
3. Бір түр пайда табады, екіншісіне ештеңе болмайды [+0] – комменсализм.
4. Өзара пайдалы қатынас [++] – симбиоз.
5. Екеуіне де зиян қатынас [—] – конкуренция.
6. Бір түр пайда табады, екіншісі өліп қалады [+-] –

       паразитизм, жыртқыштық.

       Осылайша, табиғаттағы және лабораториядағы популяциялардың  түраралық қатынастарын 3 түрге біріктіруге болады: Нейтрализм [00]; Симбиоз (варианттар: мутуализм [++]; протокооперация [++]; комменсализм [+0]: пәтерлік, дастархандастық, уақытша тұрушы); Антибиоз (варианттар: аменсализм [-0], жыртқыштық [+-], паразитизм [+ -], конкуренция [—]). Жасыл балдырларда келесідей қарым – қатынастары толықтай зерттелген [19].

1. Конкуренция. Конкуренттік күресте организмдер r-стратегиясымен (r – лимиттеуші емес ортадағы популяциялардың логарифметикалық өсу жылдамдығының көрсеткіші) немесе К – стратегиясымен (К- популяция жиілігінің жоғары көрсеткіші) жүруі мүмкін. r-стратегиясында тағам көп болған жағдайда, тез көбейеді және пайда табады, бірақ қолайсыз жағдайларда жылдам қайтып алады. К – стратегиясында өмір сүру үшін ресурстарды көп пайдаланады, жай көбейеді, бірақ қолайсыз жағдайларда жақсы сақталып қалады. Лабораториялық жағдайда конкуренттік қатынастар,  ортаға салынған ортақ субстратты қолдана алатын формаларды өсіріп қатынастарды моделдейді.
2. Синтрофия. Синтрофия – екі немесе одан да көп жасыл балдырлар түрлерінің бірігіп, ешқайсысы жекелей жүзеге асыра алмайтын процестерді жүргізеді. Мұндай қарым – қатынастың негізі болып екіншісінің дамуын қамтамасыз ететін, бір организмнің субстратты жасауы, екіншісіне улы болып келетін өнімді біріншісінің өлтіруі өсу факторының берілуі табылады. Синтрофияның бірнеше механизмдері бір мезгілде жүре алады.
3. Антогонизм. Жасыл балдырлардың бір популяциясы екіншісіне улы болып келетін химиялық қосылыстарды түзуі мүмкін. Егер конкуренттік популяциялардың екеуі бірдей түзетін болса, антагонизм деп атайды, егер популяцияның бір түрі ингибиторды түзетін болса, оны аменсализм деп атайды.

        Судың «гүлденуі» кезінде экологиялық сукцессия жүреді – белгілі бір мезгіл арасында бір түрдің екіншісімен ауысуы [20]. Алғашқысында диатомды, кейін кейбір көк-жасыл жіптесінді, содан соң – жасыл балдырлар дамиды. Жаз айларында жасыл жіптесінді балдырлар жаппай дамиды [21].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛЫ МЕН ӘДІСТЕРІ

 

2.1 Зерттеу материалдары

Зерттеу объектілері ретінде биотехнология, биохимия, өсімдіктер физиологиясы кафедрасының алгологиялық коллекциясының дақылдарының ішінен жақсы өсетін, бірклеткалы, протококкты жасыл балдырлар таңдалып алынды (2 кесте).

2 кесте

Зерттеу объектілері

 

№	Штамм атауы	Балдырдың атауы
1	KB 1	Chlorococcum infusionum
2	KB 2	Spaerocystis plantonica
3	KB 3	Scenedesmus disciformis
4	KB 4	Ankistrodesmus (Selenastrum gracilis)
5	KB 5	Scenedesmus obliquus
6	KB 9	Nephrochlamus subsolitoria
7	KB 8	Schizochlamydella delicatula
8	KB 6	Scenedesmus quadricauda
9	KB 11	Coelastrum microporum
10	KB 7	Chlorella vulgaris
11	KB 10	Chlorella sp.

 

2.1.1 Зерттеу әдістері

Жасыл балдырлар ассоциацияларының  ара-қатынастарын анықтау мақсатында скрининг биотесттер  жасалды [23].

Биотест агарлы ортада Егоров методикасы бойынша жасалынды: екі түрдің бір- біріне қарай  ұмтыла  өсуі бойынша ара-қатынас түрін анықтадық. Бұл үшін Петри табақшасына алдын-ала дайындалған Фитцджеральд ортасын 20 мл шамасында құйып, табақша бетіне бағытталған сызықтар сызып дайындаймыз.Отырғызылғалы жатқан балдыр түрін арнайы 10 мкл тұзақтармен ценрде белгіленген сызық шекарасына қарай бағыттап,  тұзақты екі рет жүргізіп өтеміз. Осылайша әр дақылдан симбиоздық қатынасты анықтауға 20мкл мөлшері кетеді.Бірінші Петри табақшасы бетіне ортасынан алдымен оңға қарай, сосын солға қарай бақыттап тұзақпен сызықтар түсіреміз.Ортанғы бөліктен сызық шекарасына қарай бақыттау себебіміз балдырлардың симбиоздық ара-қатынасы байқалатын тұсқа жекеленген, таза клеткалардың түсуін көздеу мақсатында жасалып отыр [24].

Биотест нәтижесі әдітте  7 күнге  алынады. Центрдегі сызықтан келесі беттегі штамм аймағына балдыр түрінің қаншалықты ауысып, өткендігін сол аралықтағы ара қашықтықты өлшеу арқылы анықтауға болады.

Скрининг-биотест көмегімен бір тәжірибе барысында жүздеген жасыл балдырлардың бір-біріне деген ара-қатынастарын өзара ықтималдықтар бойынша үйлестіре отырып комбинациялардың қарым-қатынасын айқындауға мүмкіндік береді (2 сурет).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(KB- биотехнология, биохимия кафедрасының коллекциясынан, n- коллекциядағы нөмірі)

 

2 сурет.  Жасыл балдырлардың ара-қатынасын анықтау мақсатында жасалған скрининг-биотест сызбасы

 

Ең алдымен  қос дақылдардың әрбір жеке балдырын дақылдамас бұрын бірдей  тығыздықта егу мақсатында инокулянтты сұйылтып, бірдей оптикалық тығыздықта бірдей мөлшерде 1:1 қатынасында егілетіндей етіп дайындалды. Қос дақылдарды люминастаттың ішінде 25⁰C температурада, 18 күн көлемінде колбаларда өсірілді. Әрбір 3 күнде нәтижелер алынып отырды. Салыстыру мақсатында бақылау варианты ретінде монодақылдарды бірдей жағдайларда өсірдік [24].

Жасыл балдырлардың моно- және қос дақылдарын өсіру үшін 150 мл Фитцджеральд  ортасындағы 500мл  колбаларда  өсірдік (3 сурет).  Фитцждеральд ортасы жасыл балдырлар үшін ең қолайлы орта болып табылады.Ф ортасының (Фитцждеральд) құрамы (г/л) [25]: NaNO₃ —  0,496;  K₂HPO₄ – 0,039;  MgSO₄•7H₂O – 0,075;  CaCl – 0,036;  Na₂CO₃ – 0,020;  Na₂SiO₃ •9H₂O– 0,058;  Fe цитраты – 0,006;  лимон қышқылы – 0,006;  трилон Б – 0,001;  микроэлементтер ерітіндісі – 0,008 мл.

Жасыл балдырларды өсіруге  арналған басқа да көптеген орталар бар, мысалы, Еленкина ортасы, Чу-10, Тамия орталарын айта кету керек және Фитцджеральд пен Еленкина орталары басқа орталардан ерекшелігі ортақұбыр суымен дайындалады, сонан соң міндетті түрде автоклавқа стерилизацияға берілуі керек.Салыстырмалы түрде жасыл протококкты балдырлар Фитцджеральд ортасында жақсы өседі, бұл аталмыш ортаның химиялық құрамының бай болуымен түсіндіріледі.

 

 

3 cурет.  Люминостатта  дақылдарды өсіру

 

Өсу динамикасының көрсеткіші ретінде дақылдардың оптикалық тығыздығын  ФЭК (590 нм) көмегімен және құрғақ салмағын анықтап отырдық. Ал құрғақ салмақтың өсу көрсеткішін көрсететін өсу коэффициентін төмендегідей формула көмегімен есептейді [27]:

Өсу коэффициенті =

Қос дақылдар мен монодақылдар арасында өсу динамикасы бойынша ең жақсы өсетін төрт түрлі штамды алып, инокулянттың бірдей мөлшерінде, бірдей тығыздықта 1:1:1:1 қатынасындай етіп алып, балдырларды фотореакторға 25^оС температурада, жарықтандыру жағдайында, барбатация әдісімен  сеуіп қойдық (4 cурет ).

 

 4 сурет.  Аквариумда (2 000 люкс, 25 – 28^ОС) дақылдарды өсіру

 

  Өсу динамикасының шыңына жеткен биомассаға байыған балдырларды центрифугада 6000 айн. /мин  айналымында 20 минут бойы айналдырып, паста тәріздес консистенциялы массаны алып, супернатант сұйықтығын  бөліп алып тастаймыз. Әрі қарай алынған биомасса балдырлардың биохимиялық құрамын анықтауға қажет.

Моно-, қос және тетра дақылдардың биохимиялық құрамын анықтау мақсатында ең алдымен, белок, пигменттер (хлорофилл “а”, ”b”, каротиноид) және С витаминін анықтайтын әдістемелерді игердік.

 

2.2 Белок мөлшерін анықтау (Лоури әдісі)

Дақылдардағы белок мөлшерін анықтау үшін дақылдануына 18 күн болған   балдырлар биомассасын центрифугалау арқылы тұндырып, сұйық азотта қатырдық (4 сурет). Бірнеше рет мұздату-еріту арқылы клетка қабықтары бұзылған биомассадан белок 0,1 М NaOH-пен экстракцияланды.

 

 

 4 сурет.  Клеткаларды жару мақсатында сұйық азотты қолдану барысы

 

Әрі қарай белок мөлшері Лоури әдісі бойынша анықталды [21].Бұл әдіс белоктың құрамына кіретін циклдік амин қышқылдары бар фосфорлывольфрамды және форфорлымолибденді қышқылдар тұздарының қоспалары комплекстерінің көк түске бояла түзілетін реакциясына негізделген.

Әдістің негізгі сатылары:

Анализге үлгі дайындау. Үлгіні  (0,5—1 г) шикі салмақта алып суықта  (0—4° С) пигменттерді бөліп шығарады.Ол үшін алынған үлгіні сұйық азот көмегімен жарады, содан кейін зерттелуші материалға  10 мл ацетон құяды,  араластырып, центрифугалау 8000 айналымда 5—10 мин айналдыру арқылы тұндырамыз. Ацетонмен пигменттерді шығаруды  екі рет қайталайды.Пигменттен арылған тұнбаға  10 мл 5%-тік үшхлорсірке қышқылын қосып 30 мин қояды.Сосын центрифугалау көмегімен белокты түндырып алады да оны  2%-тік үшхлорсірке қышқылымен шаяды. Алынған тұнбаны 10 мл 0,5 н. NaOH ерітіндісімен ерітеміз де 5 мин  қайнап тұрған су моншасына қоямыз.

Анализ барысы.Үлгінің  2,5 мл зерттелуші белокты ерітіндісін алып үстіне  5 мл С реактивін қосамыз.Қоспаны араластырып, 10  мин кейін 0,5 мл Фолин реактивін қосамыз.Бояудың қарқындылығын  қызыл спектрофильтрлі ФЭК-те (немесе 750 нм спектрофотометрде) 30 мин соң өлшейді.Белоктың мөлшерін калибрлік сызық бойынша анықтаймыз.

Калибрлік сызық сызу. 100 мг таза белокты  (сарысу  глобулині мен  кристаллдық  альбу­мина және т.б)  100 см⁸ 0,1 н. NaOH-та (1 см³ құрамында 1 мг белок болады) ерітеміз. Тоғыз өлшеуіш колбаға сыйымдылығы 100 см³ алып 0,5 см³, 1,0 до 8 см³артушы мөлшерде белок ерітіндісін құямыз. Колбалардағы ерітінділерді сызыққа дейін жеткіземіз, араластырып әрбір колбадан  0,4 см³ мөлшерде белокты анықтауға аламыз.Алынған мәліметтер бойынша калибрлік сызық сызылады.

Аппаратура:  центрифуга,  фотоэлектроколориметр   немесе СФ-4, СФ-4А, СФ-16 модельдеріндегі спектрофотометрлердің бірі.

Реактивтер:

А реактиві. 2%-тік  Na₂C0₈  ерітіндісінің  0,1 н. NaOH-тағы қоспасы А реактиві деп саналады.Бұл реактивті дайындау үшін 0,4 г NaOH алып өлшеуіш колбаға саламыз үстінен сумен 100 мл-ге дейін жеткіземіз.Сосын 2 г Na₂C0_3-ті дайындалған 0,1 н.сілті ерітіндісінде ерітіп,  дәл сол сілті ерітіндісімен 100 мл көлемге жеткіземіз.

В реактиві. в 1%-тік калий немесе натрий жүзім қышқылды ерітіндідегі 0,5%-тік CuS0₄•5Н₂0 қоспасы.Бұл реактивті дайындау үшін аса кристалданған  CuS0₄•5Н₂О қажет. 1 г жүзімқышқылды натрий немесе калий реактивін алып  40 мл дистил­денген суда ерітеміз. 0,5 г CuS0₄ • 5Н₂0 –ды да 40 мл дис­тилденген суда ерітеміз.Әбден ертіліп болғаннан соң ерітінділерді өлшеуіш колбада араластырып, 100 мл көлемге дейін жеткіземіз.

С реактиві. А  реактивінен 50 мл , ал В реактивінен  1 мл алып араластырып дайындаймыз.

Фолин реактиві. Дөңгелек түпті 1—2 л колбаға  100 г натрий вольфраматын (Na₂Wo₄ • 2Н₂0) және  25 гнатрий  молибдатын  (Na₂Mo0₄ • 2Н₂0)  салып,  оларды  700 мл дистилденген суда ерітеміз.Бұл ерітінді үстінен  50 мл концентрленген  фосфор қышқылын (Н₃Р0₄ — 80%)  және 100 мл концентрленген тұз қышқылын қосамыз.Колбаға кері мұздатқышты қосып жалғаймыз да қоспаны  асбестті  сетка үстінде 10 сағ көлемінде қайнатамыз.Сосын 150 г LiS0₄ және  50 мл су, бромның бес тамшысын қосамыз. Қоспаны мұздатқышсыз артық бромнан арылу үшін   15 мин қайнатады.Ерітіндіні бөлме температурасындай етіп суытады да көлемді  1 л сумен жеткізеді және фильтрлейді.Алынған ашық сары түсті ерітіндіні  қараңғыда сақтайды. Қолданар алдында сумен 1 : 1 қатынасындай етіп сұйылтамыз.Белок анықтау  ерітіндінің  1 н. раствор қолданылады, ол үшін екі есе сұйытылған фолин реактивін фенолфталеин қатысуымен 1 н  NaOH ерітіндісімен титрлейді.

 

2.3 Пигменттерді анықтау әдісі (хлорофилл “a” және ”b”, каротиноидтар)

Ал пигменттерді анықтау үшін қатырылған биомассаны ерітіп, спиртте экстракцияланды, экстракт түссізденгенге дейін центрифугалап алып, спектрофотометр көмегімен пигменттің пайыздық құрамын анықтадық [21]. Жасыл балдырлардағы пименттерді анықтау үшін спектрофотометрдің әр түрлі толқын ұзындығы қажет болады, хлорофилл “a” және ”b” үшін 665, 630 және 645нм, ал каротиноидтарды анықтау үшін спектрофотометрдің 425,5 нм толқын ұзындығы қажет.Ал жоғардағыдай толған ұзындығында пигменттердің тығыздығын өлшеп болғаннан кейін,й группой ЮНЕСКО жанындағы  № 17 зерттеушілері ұсынған мынадай формулалармен есептеулер жүргіземіз [21] :

                       С_а (мг/л)=11,6(E₆₆₃)-0,14(E₆₃₀)-1,31(E₆₄₅)

 

С_b (мг/л)=-3,94 (E₆₆₃)+20,97 (E₆₄₅) -3,66 (E₆₃₀)

 

С_с (мг/л) = — 5,53 (Е₆₆₃) — 14,81 (Е₆₄₅) + 54,22 (Е₆₃₀).

 

C_к = 4,75*C_425,5 – 0,226*C_a+C_b

 

Мұндағы С_а , С_b,  және C_к – cәйкесінше хлорофилл “a” және ”b” , каротиноидтар, Е_{n –} қажетті толқын ұзындығы. Пигменттердің мөлшеріне қарай отырып, балдырлардың өсу қарқындылығына баға беруге болады. Кейбір зерттеуші ғалымдар пигменттерді есептеуде төмендегідей формулаларды қолданады, хлорофилл а, b және  с – сәйкесінше, мына көрсеткіштер концентрацияларын көрсетеді :

 

С_а(мг/л) = 11,6(Е₆₆₅)-0,14(Е₆₃₀) — 1,31 (Е₆₄₅),

 

С_b (мг/л) = 20,7 (Е₆₄₅) — 4,34 (Е₆₆₅) — 4,42 (Е₆₃₀),

 

С_с (мг/л) = 55,0 (Е₆₃₀) — 16,3 (Е₆₄₆) — 4,64 (Е₆₆₅).

 

2.4 С витаминінің сандық мөлшерін анықтау әдісі

Зерттелуші материалдағы С витаминінің сандық мөлшерін анықтау мақсатында 2,6 – ДХФИФ ерітіндісін титрленуші ерітінді ретінде қолданады.С витаминінің тотығуына кеткен реактив мөлшері бойынша анализделуші материалдағы мөлшерін анықтайды. Ол үшін үш сатылы жұмысты орындау қажет [28]:

 

1. 2,6 – Дихлорфенолиндофенол ерітіндісінің титрін анықтау

Тәжірибеге  қажетті 2,6 – ДХФИФ ( дихлорфенолиндофенол)  0,001н ерітіндісі жұмыс орындалатын күні дайындалады.Метафосфор қышқылында ерітілген аскорбин қышқылын 2,6 – ДХФИФ ерітіндісімен ашық қызыл түс пайда болғанша  титрлейді, титрлеуге кеткен ерітінді көлемі қағазға түсіріледі.Келесі  микробюреткада 0,001 н KI (калий иодиді) ерітіндісімен аскорбин қышқылының дәл сондай көлемін әлсіз көк түс пайда болғанша  титрлейді.Екі жағдайда да аскорбин қышқылының көлемі бірдей болғандықтан титрлеуге кеткен екі ерітіндінің мөлшерлері шамалас.Егер  1мл  0,001н калий иодиді  0,088мг аскорбин қышқылына тең болса, онда 2,6 – ДХФИФ ерітіндісінің титірін есептеу қажет.

 

T=0,088*V₂/V₁

 

Мұндағы V_1, V₂ — 2,6 – ДХФИФ және KI ерітінділерінің кеткен мөлшері;

2. Зерттелуші материалдан экстракт дайындау

Зерттелуші материалды алып, ступкада метафосфор қышқылын қоса отырып езеді, қоспаны 100 мл колбаларға құйып, дистелденген сумен белгіге дейін жеткізеді. Жақсылап араластырып, центрифугалау қажет, алынған экстракт түссіз, мөлдір болуы қажет.

3. Экстракттағы аскорбин қышқылын анықтау

Екі колбаға алынған экстрактті мөлшерлеп алып, бір колбадағы С витаминін сутектің асқын тотығын қосып, қайнату арқылы бұзамыз, колбалардағы экстракттарды 2,6 – ДХФИФ ерітіндісімен титрлейді. С витамині бар болса, ерітінді біртіндеп ашық қызыл түске боялады, ал С витамині бұзылған вариантта титрлеуші ерітінді тамызысымен бірден ашық қызыл түске боялады.Екі варианттағы титрлеуге кеткен ерітінді көлемінің орташасының негізінде С витаминінің сандық мөлшерін анықтаймыз:

 

C=100*V₁*V*T/a*V₂

 

Мұндағы С —  аскорбин қышқылы (мг %); T –аскорбин қышқылының миллиграмындағы  2,6 – ДХФИФ титрі; V – экстракт көлемі (мл); V₁— титрлеуге кеткен реагент көлемі (мл); V₂ – титрленуші ерітінді көлемі (мл);

Нәтижесінде зерттелуші объектінің 100 г С витаминінің миллиграммдық мөлшерін анықтауға болады [28].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛДАУ

 

3.1 Жасыл балдырлардың   арасындағы  өзара ара-қатынасы

Жасыл балдырлардың арасында өзара қарым-қатынастардың алты түрі болатындығын біз жоғарыда айтыа кеткен болатынбыз. Төмендегі 3-ші кестеде 11 түрлі монодақылдарды өзара үйлестіре отырып, араларындағы симбиоздық қарым-қатынастардың түрін анықтаудың нәтижесі берілген.

3 кесте

Қос дақылдардың бір-бірімен қарым-қатынасы

 

Штамм атауы	КВ1	КВ2	KB 3	KB 8	KB 5	KB 6	KB 4	KB 11	KB 9	KB 7	KB 10
Скрининг-биотест нәтижесінде балдырлардың бір-бірінің шекарасына ауысып өткен қашықтығы
КВ1	—	3:3	2:2		2:3			2:-	2:2
КВ2	3:4	—					2:2	1:-
KB 3	2:2	2:2	—	1:1	2:2	3:3	3:3	1:-	1:2	1:1	1:1
KB 8	2:2			—		3:3		1:-		0:3
KB 5	2:1	2:1	2:1		—	1:3		2:-	0:3	1:1	3:3
KB 6	3:2		2:0	3:3		—	3:3	1:-	0:4
KB 4	3:3	3:3	3:3	2:2	2:2	2:1	2:1	2:-	1:2	1:1	2:2
KB 11	-:2	-:3	-:1	-:1	-:2	-:3	-:2	—	-:1	-:2	-:3
KB 9	3:2				2:2	2:2		1:-	—
KB 7					0:2	0:2		2:-		—
KB 10	2:2		3:3		4:3		0:4	3:-			—

 

Мұндағы: 3/3, 3/4, 4/3 -мутуализм; 0/3, 0/4 немесе 3/0, 4/0 — комменсализм;

 -/1, -/2, -/3 – паразитизм;

 

 

5 сурет.  Жасыл балдырлар арасындағы қарым-қатынастарды анықтау мақсатында жасалған скрининг- биотест

 

Биотест алдын-ала таңдалып алынған он бір штамдарды өзара үйлестіру арқылы 55 түрлі комбинациялар жасалды.Биотест нәтижесінде (5 сурет):

• Нейтрализм [00] байқалған жоқ. Табиғатта нейтрализм өте сирек;
• Ал комменсализм [+0] 34 түрлі ассоциацияларда байқалды;
• Өзара пайдалы қатынас – мутуализм [++] 11 ассоциация арасында анықталды;
• Биотест бойынша бір ғана Coelastrum microporum штамының конкуренцияға [—] қабілетсіз екендігі анықталды;
• Жасыл балдырлар ассоциацияларынан паразитизм, жыртқыштық [+-] және антогонистік қарым-қатынастар анықталған жоқ.

Бір клеткалы протококкты жасыл балдырлар арасындағы ара-қатынастарды анықтап алғаннан соң сәйкесінше қос дақылдар ассоциациялары жасалынды.Олар төмендегідей:

1. Chlorococcum infusionum+ Spaerocystis plantonica;
2. Scenedesmus disciformis+ Chlorella vulgaris;
3. Ankistrodesmus+ Scenedesmus quadricauda;
4. Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp.;
5. Nephrochlamus subsolitoria+Schizochlamydella delicatula.

 

3.2 Моно-, қос және тетрадақылдардағы жасыл балдырлардың өсу динамикасы        Ассоциацивті дақылдардың үйлесімін жасау әрі олардың өсу динамикасын анықтау мақсатында монодақылдар егілген болатын. Алғашқы себілген күні өлшенген балдырлар суспензиясының оптикалық тығыздығы 0,025 болған еді. 3-ші күннің өзінде өсу біршама байқалды, мысалы Ankistrodesmus gracilis монодақылының оптикалық тығыздығы 0,71-ге тең болды (6 сурет).              6 сурет. Chlorococcum infusionum, Spaerocystis plantonica, Ankistrodesmus gracilis және Scenedesmus obliquus монодақылдарының өсу динамикасы 

  Жоғарыда 6-шы суреттегі мәліметтер бойынша Ankistrodesmus gracilis және Scenedesmus obliquus монодақылдарының өсу динамикасы басқа түрлерге қарағанда айтарлықтай жоғары екендігі көрсетілген.Биомассаның өсу шыңы он бесінші күнде байқалып, жалпы оптикалық тығыздығы 1,45-ке дейінгі шамаға жетті.

18 күннің ішінде Chlorococcum infusionum, Spaerocystis plantonica монодақылдарының тығыздығы 28 есе, ал Ankistrodesmus gracilis және Scenedesmus obliquus дақылдарындағы клеткалар тығыздығы сәйкесінше, 47,2 және 51 есе өскені анықталды.

Әрбір күндері монодақылдардың өсуі әрқалай болды. Балдырлардың өсу динамикасы барысында қисық сызық түзуі, яғни клеткалардың көбеюі S-тәрізді қисық бойынша жүреді. Бірінші лаг-фаза алғашқы 9 күнде байқалды. 9 күннен кейін балдырлар аса қарқынды көбейді, атап айтқанда логарифмдік фазада клеткалар тығыздығы қарқынды ұлғайды. Әрі қарай, 14 күндері  өсу жылдамдылығы баяулады, өйткені клеткалар популяциясы экспоненциальді кезеңіне көшті. Өсу қарқындылығының шыңы 15-ші тәулікке сәйкес келді. Scenedesmus obliquus  монодақылы өсудің ең жоғары мәніне ие болды, оның оптикалық тығыздығы бұл күнде 1,45-ке жеткен болатын.

Төмендегі 3-ші суреттен монодақылдардың бірқалыпты үдей өскендігін байқауға болады. Дегенменде, алдыңғы монодақылдармен салыстыра қарағанда өсу динамикасы біршама төмен.

 

 7 сурет.  Scenedesmus disciformis, Schizochlamydella delicatula және Nephrochlamus subsolitoria  монодақылдарының  өсу динамикасы         7-ші суреттегі мәліметтер бойынша Nephrochlamus subsolitoria штамы өсу динамикасының баяу екендігі анықталды, ал   Scenedesmus disciformis, Schizochlamydella delicatula штамдарының оптикалық тығыздығы біршама жоғары болғанменде өсуі басқа монодақылдардан көрсеткіші төмендеу.Басқа да жеке өсірілген балдырлар секілді өсу қарқындылығының шегі бұл үштікте 15 күні байқалды. Зерттелген 11 штамның ішінде Nephrochlamus subsolitoria балдыры өсу жылдамдығы бойынша ең төмен көрсеткішке ие.Салыстырмалы түрде Scenedesmus disciformis монодақылы жоғары тығыздыққа ие болды, дәлірек айтқанда оптикалық тығыздығы 1-ге жетті.  8 сурет.  Coelastrum microporum,  Scenedesmus quadricauda,  Chlorella sp. және Chlorella vulgaris монодақылдарының өсу динамикасы 

8-ші суретте Scenedesmus quadricauda және Chlorella sp.балдырлары өсу динамикасының көрсеткіші жоғары мәнге ие. Басқа да монодақылдар секілді биомасса жинақталуының шыңы он бесінші күнге сәйкес келді.Монодақылдардың өсу қисығы 15-ші күнге дейін бірқалыпты үдей өсті, ал 15 күні  Scenedesmus quadricauda және Chlorella sp.балдырлары клеткаларының тығыздығы  1,25-ке жетті. Жоғарыда айтылған монодақылдардың бәрінде клеткалардың қартайып, өлу фазасы 16-шы тәуліктен басталады, бұлай деу себебім 18 күндік мәліметтерге  қарай отырып клеткалар тығыздығы айтарлықтай төмендегендігін байқауға болады.

Coelastrum microporum дақылы жалпы бастапқы скрининг-биотестінің өзінде бәсекеге қабілетсіз болып танылған болатын, себебі бұл балдыр басқа дақыл түрімен қатар еккенде, бірден өлімге ұшырап отырды, сол себептенде кейінгі қос дақылдар үйлесімдерінің қатарына кірмей қалды. Ал жоғарыда берілген мәліметтер бойынша бұл дақыл түрінің өсу динамикасы мен қарқындылығының өте төмен екендігін, өсу қисығының бірқалыпты түзу жазық сызықты құрайтындығын байқадық  және бастапқы лаг фазадан бастап, соңғы қартайып өлу фазасына дейінгі мәндер шамалас (сурет 4).

        Chlorella vulgaris дақылы бұған дейінгі жүргізілген тәжірибелерде ең жақсы нәтиже көрсетіп келген болатын, ал аталмыш тәжірибе барысында бұл штамның Scenedesmus quadricauda және Chlorella sp.монодақылдарынан өсу динамикасы мен қарқындылығы бойынша көрсеткіштері біршама төмен болды. 9 сурет. Монодақылдардың өсу коэффициенті         Монодақылдардың құрғақ салмағы бойынша өсу коэффициенті  — оптикалық тығыздығы бойынша өсу динамикасына сәйкес келеді.

9-ші суреттен  әртүрлі монодақылдардың құрғақ  салмаққа есептегендегі өсу коэффициентін (ӨК) көруімізге болады.

Алғашқы 3  күннің өзінде бастапқы инокулянт тығыздығынан өсу коэффициенті бойынша  3,8 есе артты.   Айта кетерлік бір қызық жайт, Chlorococcum infusionum дақылының өсу коэффициенті барлық күнде бірдей шамалас мәндерге ие, өсу қисығы да бірқалыпты түзу сызықты көрсетеді.Өсудің 15-ші күнінде Ankistrodesmus gracilis дақылының өсу коэффициенті 9,5%-ға дейін жетті.Сонымен қатар, өсу коэффициенті бойынша жақсы нәтиже көрсеткен дақыл Scenedesmus obliquus-ті атап кету керек, бастапқы тығыздықтан өсу шыңы күні, яғни өсудің 15-ші тәулігінде өсу коэффициенті   8,8 есе артқан және клеткалардың қартайып, өлуі фазасының өзінде бұл дақылдың көрсеткіш мәндерін жақсы деп бағалауға болады.

Негізінде монодақылдардың өсуіне ең қолайлы 12 –15 күндер болып есептеледі, сол себептен клеткалардың қартайып өлу фазасы байқалысымен тәжірибе тоқтатылып, нәтижелерді  талдадық. Клеткалар қалыпты жағдайдағыдай емес, сол мезеттен бастап жасыл балдырлардың клеткаларының біртіндеп қартайып, әлсіреп, өлімге ұшырауы басталады.

Spaerocystis plantonica монодақылының өсу коэффициенті барлық фазада ұқсас шамағаны көрсетті, жалпы өсу коэффициентінің ең қарқынды өскен тұсы 3,8 % -ға тең болды.

        Nephrochlamus subsolitoria дақылында өсудің 12-ші күніне дейін айтарлықтай өсу коэффициентін көрсеткен жоқ, олай дейтін себебіміз үшінші күн мен он сегізінші күн аралығында өсу коэффициентінің көрсеткіші 3,5-3,7% аралығындағы мәнді көретіп тұрды (9 сурет).   10 сурет.  Монодақылдардың құрғақ салмағы бойынша өсу коэффициенті 

  10-ші суретте Scenedesmus quadricauda және Chlorella sp. балдырларының өсу коэффициенті айтарлықтай жоғары екендігін байқауға болады. Chlorella sp. дақылының өсу коэффициентін құрғақ салмаққа есептегенде, күндер асасында өте үлкен айырмашылық бар, күн өткен сайын өсу үстінде. Салмақ үстіне салмақ қосып, яғни органикалық құнарлылығы артуда. Scenedesmus quadricauda монодақылы басқа жасыл балдырлардан өсу коэффициенті бойынша басып озды, культивирлеудің 3-ші күнінің өзінде бастапқы инокулянт тығыздығынан 1,9 есеге артты, ал өсу шыңы 15 күнде байқалып, ол күнгі өсу коэффициенті мәні 6,1%-ға тең.Бұған дейінгі жүргізілген тәжірибелерде Chlorella vulgaris жасыл балдыры өсу қарқындылығы мен биомасса жинақтауда, өсу динамикасы өте көңіл қуантарлық нәтижелер берген болатын, ал осы тәжірибеде атап айтқанда, монодақыл жағдайында аталған дақылдың өсу коэффициенті төмен көрсеткіш көрсетті.Жалпы 15 күндік тәжірибе нәтижесінде бұл балдырдың өсу коэффициенті 1±0,2-ге тең болды.Дегенменде, бұл балдыр түрі кейініректе қос дақыл мен тетрадақыл жағдайында культивирлеу барысында бірлесіп, жақсы нәтижелер берді, сондықтан ассоциативті симбиоз бұл балдыр түріне оң ықпал етті деуге толығымен негіз бар.

        Coelastrum microporum дақылының өсу коэффициенті біршама жақсы нәтижеге ие болды, мысалы өсу шыңы ретінде танылған он бесінші күнде жалпы өсуі 5%-дық көрсеткішті көрсетті.        Schizochlamydella delicatula монодақылының өсу коэффициенті жөнінде анықталған мәліметтері төмен нәтиже берді, дәлірек айтқанда, алғашқы өсудің үшінші күнінде жалпы өсу коэффициенті 1,5%-ды көрсетті (сурет 6).         Төменде қос дақылдардың оптикалық тығыздығы бойынша өсу коеффициенті берілген, айта кетерлік бір жайт, қос дақылдардың бірге егуден кейін тоғызыншы күнге дейін инкубациялық период, яғни, лаг фаза бейімделу процесі жүрді, сол себепті алғашқы күндері оптикалық тығыздығы бойынша қос дақылдардың өсу динамикасы өте баяу жүрді (11 сурет).  

 

11 сурет.  Қос дақылдардың оптикалық тығыздығы бойынша өсу динамикасы

 

Қос дақылдар арасында Ankistrodesmus gracilis + Scenedesmus  quadricauda және Scenedesmus  obliquus+ Chlorella  sp. ассоциацияларының өсу динамикасы басқа қос дақылдармен және монодақылдармен салыстырғанда аса жоғары екендігіне көзіміз жетті, айта кетерлік бір жайт, қос балдырлардың биомассасының өсу шыңы он екінші күнге сәйкес келді. Бастапқы 3-6 күндері қос дақылдардың өсуі баяу жүрді, тек өсірудің 6-шы күнінде  Chlorococcum infusionum+ Sphaerocystis plantonica қос дақылының клеткаларының тығыздығы 0,5-ке жетті.9-шы күн мен 12-ші күн аралығында жалпы клеткалар тығыздығы екі есеге артты.Монодақылдармен салыстырғанда қос дақылдардың тығыздығы біршама қарқынды артып отырды және дақылдау нәтижесінде биомасса артығырақ жинақталғандығын аңғардық (11 сурет).Дақылдау соңында Ankistrodesmus gracilis + Scenedesmus  quadricauda үйлесімінің оптикалық тығыздығы 1,7-ге тең болды.Мұндай мәнге аталмыш қос дақыл 12 күнде жетті, 15 тәуліктегі мәліметтер бойынша клеткалардың қартайып, өлу фазасы басталғандығын аңғардық.Сонымен қатар, Scenedesmus  obliquus+ Chlorella  sp. қос дақылының нәтижесі көңіл қоншырлық, өсу шыңы кезінде клеткалардың тығыздығы 1,6-ға тең және бұл көрсеткіш монодақылдар көрсеткіштерінен жоғарылау.Барлық бес қос дақылдардың нәтижесіне қарай отырып, биомасса жинақтаудың шыңы монодақылдардікідей 15-ші күнде емес, 12- ші күнде болатынын анықтады, сол себептен жасыл балдырлардың басым көпшілігі жеке өскеннен гөрі қос дақыл жағдайында бірлесіп симбиоз құра өссе, бұл жағдайлар үйлесімдердің өсу динамикасын арттырып, барынша көп биомасса жинақталу мерзімін қысқартады, ассоциативті симбиоз тиімділігін осыдан байқауға болады, төменде монодақылдар мен қос дақылдардың ішінде өсу динамикасы ең жоғары балдырлардың салыстырмалы көрсеткіштері берілген.

 12 сурет.  Қос дақылдардың өсу коэффициенті         12-ші суретте қос дақылдар ішінде  өсу коэффициенті ең жоғары қос дақылдар Ankistrodesmus gracilis + Scenedesmus  quadricauda және Scenedesmus  obliquus+ Chlorella  sp. үйлесімдері екендігін көруге болады және бұл көрсеткіштер бойынша мәліметтер оптикалық тығыздығы бойынша ең қарқынды өскен ассоциациялармен сәйкес келеді.Өсу коэффициенті ең төмен ассоциация  ретінде  Nephrochlamus subsolitoria+Schizochlamidella delicatula қос дақылын келтіруге болады, өсу динамикасы мен қарқындылығы бірқалыпты, баяу өтті, дәлірек айтқанда, үшінші күн мен алтыншы күн аралығындағы өсу коэффициенті 0,1%-ды көрсетті.   13 сурет.  Scenedesmus obliquus  және   Chlorella sp. балдырларының моно-  және қос дақыл жағдайында  өсу динамикасы

13-ші суретте қос дақыл жағдайында балдырлардың өсу динамикасы монодақылдармен салыстырғанда айтарлықтай жоғары, әрі биомассасының өсу шыңы он екі күнге сәйкес келеді, ал монодақылдарда биомассаның өсу шыңы он бес күнге тең. Жоғарыдағы суреттегі мәліметте көрсетілгендей Scenedesmus obliquus  +   Chlorella sp. қос дақылы клеткаларының тықыздығық мәні 1,6-ға дейін жеткен, ал еген жеке қарастыратын болсақ, Scenedesmus obliquus  дақылының оптикалық тығыздығының мах мәні 1,3-ке сәйкес келеді. Ал Chlorella sp. дақылында бұл көрсеткіш 1,1- ге тең. Ең басты айырмашылық, қос дақыл жағдайында балдырлардың өсу динамикасы жоғары,  сәйкесінше клеткалардың тығыздығы мен өсу коэффициенті жоғары мәнге ие. Сонымен қатар,  қос дақыл жағдайында өскен балдырлардың биомасса жинақтау шыңы 12 күнге тең, монодақылдармен салыстырғанда биомассаны үш күн ерте алуға болады. Өсу шыңы  жасыл балдырдың оптикалық тығыздығы бойынша, клеткалар тығыздығы  шарықтау шыңы – тұрақты (стационарлы) фазасына, яғни жақсы көрсеткіштерге жеткен. 

 

 

 14 сурет.  Ankistrodesmus gracilis  және Scenedesmus quadricauda штамдарының моно-және қос дақыл жағдайында өсу динамикасы         14-ші суретте қос дақыл жағдайында балдырлардың өсу динамикасының жоғары, әрі биомассаныңда көп жинақталғандығын көре аламыз. Ankistrodesmus gracilis  балдыры өте тез әрі қарқынды өсетін,  жылдам мерзімде көп биомасса жинақтайтын таптырмас объект, Монодақыл жағдайы болсын, қос дақыл жағдайы болсын жақсы нәтижелер беріп, күтілген болжамдарды ақтайды.Саластыра қарайтын болсақ, клеткалар тығыздығы бойынша оптикалық тығыздығының мах мәні қос дақылда Ankistrodesmus gracilis+Scenedesmus quadricauda 1,7-ге жеткен, ал монодақылда бұл көрсеткіш 1-ге тең. Scenedesmus quadricauda дақылының оптикалық тығыздығының өсу шыңы 1,2-ге тең.  15 сурет.  Салыстырмалы түрде монодақылдар арасында өсу динамикасы ең қарқынды штамдар         Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей (15 cурет),  барлық жасыл балдырлардың ішінен Scenedesmus obliquus, Scenedesmus quadricauda, Ankistrodesmus gracilis және Chlorella sp. жасыл балдырларының басқа штамдармен салыстырғанда жоғары мәнге ие болды, аз уақыт ішінде көп биомасса жинақтайды, әрі өсу динамикасы қарқынды.Ал жекелей тоқтайтын болсақ, Scenedesmus obliquus монодақылының оптикалық тығыздығы өсу шыңы күні 1,13-ті көрсетті, ал Scenedesmus quadricauda дақылында бұл көрсеткіш 1,15-ке тең болды.Сонымен қатар, Ankistrodesmus gracilis балдырында өсу динамикасының негізгі көрсеткіші болып табылатын оптикалық тығыздығы 1,21-ге ал Chlorella sp. монодақылында бұл мән өсу шыңы күінде   1,08-ге тең болды.        Қызықты бір жайт, қос дақылдар арасында өсу динамикасы мен қарқындылығы жөнінен ең жақсы жоғарғы нәтиже көрсеткен комбинациялар атап айтқанда дәл осы жоғарыда айтылған монодақылдар үйлесімдерінің қос дақылдары Scenedesmus obliquus+Chlorella sp. және Ankistrodesmus+Scen.quadricauda екендігі анықталды.        Ал төменде қос дақылдар арасында өсу динамикасы қарқынды екі комбинацияның оптикалық тығыздығы берілген (сурет 12). Кейінінен дәл осы төрт монодақылды немесе екі қос дақылды интенсивті жағдайда ұлкен көлемде фотореакторға егу көзделген болатын, себебі бұл айтылған монодақылдар өзара мутуалистік қарым-қатынаста тұратыны анықталған болатын, бір-бірінің өсуіне оң әсер етіп, оптимальді жағдай жасаған нәтижесінде биомассасындағы биологиялық активті қоспаларының сандық мөлшерлері  артуы көзделеледі.  16 сурет. Салыстырмалы түрде қос дақылдар арасында өсу динамикасы ең қарқынды  штамдар         Қос дақылдар арасынан Scenedesmus obliquus+Chlorella sp. және Ankistrodesmus+Scen.quadricauda комбинациялары жоғары мөлшерде биомасса жинақтайды, әрі монодақылдармен салыстырғанда биомасса жинақталуының шыңы ерте мерзімде болды, айта кетерлік бір жайт, монодақылдар арасында жақсы нәтиже көрсеткен штамдар қос дақылдар жағдайында да дәл сол штамдар үйлесімі басқалардан жоғары нәтижелерге ие болды (16 сурет).   17 сурет.  Тетрадақылдың оптикалық тығыздығы бойынша өсу динамикасы         Бірдей концентрацияда, бірдей мөлшерде егілген тетрадақылдың көрсеткіші жоғарыдағыда 17-ші суретте көрсетілген. Ассоциацияның өсу шыңы 12 тәулікке тең, салыстырмалы түрде биомассаның жинақталу пикі монодақылдардан үш күнге ерте және күтілгендей оптикалық тығыздығы мен құрғақ салмағы бойыншада мәндері жоғары. 

 

18 сурет.  Тетрадақылдың құрғақ салмағы бойынша өсу динамикасы

 

        18-ші суреттен тетрадақылдарды егілген күннен үш тәулік ішінде айтарлықтай жоғары биомассаға ие болғандығын, ал үшінші күн мен алтыншы күн аралығында өсу біршама баяулап қалдығын байқауға болады.Лаг фазада тетрадақылдың өсу динамикасы бірден  артқан, тетрадақылда да қос дақылдардағы секілді өсу динамикасының шыңы 12 күні байқалды. 3.3 Моно-, қос және тетрадақылдар жағдайында жасыл балдырларда анықталған  белок мөлшері        Моно-, ди және тетрадақылдардың  культивирлеу нәтижесінде Лоури әдісі бойынша биомасса құрамында жинақталған белоктың проценттік мөлшерін анықтау нәтижесінде төмендегідей мәліметтер алынды.  19 сурет.  Монодақылдарындағы белок мөлшері   

Жоғарыда Scenedesmus obliquus, Ankistrodesmus gracilis, Scenedesmus quadricauda және Chlorella.sp монодақылдарының биомассада жинақталған белок мөлшерінің пайыздық көрсеткіші көрсетілген (19 сурет).

        Аталған жасыл балдырлар өсу динамикасы жөнінен жоғары нәтижелер берген болатын. Scenedesmus obliquus балдырының белок мөлшері 11,3%-ға тең және бұл аталмыш төрт балдырлар ішіндегі ең жақсы көрсеткіш. Chlorella.sp балдырының белок мөлшері  Scenedesmus obliquus дақылының мәнімен шамалас, дәлірек айтқанда 9,3% көрсеткішіне ие болды. Ankistrodesmus, Scenedesmus quadricauda түрлерінде белок мөлшері аса жақсы нәтиже бермеді, атап айтқанда бұл дақылдар биомассасында жинақталған белоктың пайыздық мөлшерлері 100г  құрғақ салмаққа есептегенде, сәйкесінше  3,5 және 4,2 г-ға тең болды.        Дегенменде, монодақылдар биомассасында анықталған мынадай мөлшердегі белок көрсеткіштері көк-жасыл балдырларда болатын белок мөлшерінен әлдеқайда төмен.   

 

20 сурет.  Қос дақылдарда жинақталған  белоктың пайыздық көрсеткіші

 

Қос дақылдар ішінде Chlorococcum infusionum + Sphaerocystis plantonica үйлесімі белок мөлшері бойынша жоғары көрсеткішке ие болды, пайыздық мөлшері 16,4%-ке тең. Ал Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda және Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp. қос дақылдарының биомассаларында жинақталған белок мөлшері монодақылдардың ішінде белоктық құрамы жөнінен жоғары көрсетсеткішке ие болған балдырлармен пара пар, атап айтқанда, 9,6 және 9,3%-ға тең болды. Қалған екі қос дақылдардың Scenedesmus  disciformis+ Chorella vulgaris және Nephrohlamus subsolitoria+Schizochlamydella delicatula үйлесімдерінде  белок мөлшері күтілгеннен төмен шамаға ие болды, дәлірек айтқанда, оларда жинақталған белок мөлшері 4,9 және 5,3%-дық көрсеткішке ие болды.Бұл қос дақылдардың мұндай көрсеткіштері монодақылдар биомассасында жинақталатын белок мөлшерлеріне тең (20 сурет).

 

21 сурет. Тетрадақыл биомассасында анықталған белок мөлшері

 

21-ші суретте Scenedesmus obliquus+ Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda+ Chlorella sp. балдырларынан құралған тетрадақылдың биомассасы белоктық құрамы бойынша жоғары мәнге ие болып, күтілгендей моно-, қос дақылдардағы көрсеткішті басып озды, дәлірек айтқанда 13,6%-ға тең болды. Тек бұл көрсеткіш Chlorococcum infusionum + Sphaerocystis plantonica қос дақылында жинақталған 16,4%-дық белок мөлшерінен кішкене төмен болып шықты.

 

 

3.4 Моно-, қос және тетрадақылдар жағдайында жасыл балдырларда анықталған  пигмент (хлорофилл “a”және “b”, каротиноидтар) мөлшері

Балдырлар құрамындағы хлорофилл а-ны анықтау үшін ЮНЕСКО жанындағы №17  жұмысшы тобының ұсынысы бойынша мына формуланы қолданамыз:

 

С_а (мг/л)=11,6(E₆₆₅)-0,14(E₆₃₀)-1,31(E₆₄₅)

С_b (мг/л)=-3,94 (E₆₆₃)+20,97 (E₆₄₅) -3,66 (E₆₃₀)

C_к = 4,75*C425,5 – 0,226*Ca+Cb

Монодақылдарда анықталған пигменттер мөлшері:Жасыл балдырлар аты айтып тұрғандай жасыл түсті пигменттерге бай, атап айтқанда, хлорофилл “a”және “b”, каротиноидтар тағы с.с, пигменттер көмегімен бұл балдырлар фотосинтезге қатыса алады.Төменде суреттен  көріп тұрғанымыздай, монодақылдарда хлорофилл “a” мөлшері әртүрлі, Scenedesmus obliquus дақылында өте аз, алChlorella sp. штамында айтарлықтай жоғары, ал қалған Ankistrodesmus gracilis және Scenedesmus quadricauda мәндері де күтілген мөлшерден төмен мөлшерде анықталды  (22 сурет). 22 сурет.   Монодақылдардағы хлорофилл “a” мөлшері

 

22-ші суретте монодақылдардың биомассасында анықталған пигменттері, дәлірек айтқанда, хлорофилл “a” мөлшері берілген.Монодақылдардың ішінде  Scenedesmus obliquus және Ankistrodesmus gracilis дақылдарында хлорофилл “a” сәйкесінше, 12 және 13,9 мг (100г) мөлшерін анықталды.Ал Scenedesmus quadricauda мондақылында “a” хлорофиллі 22,2 мг-ға тең болады.Бұған дейінгі тәжірибелерде өсу динамикасы және белок мөлшері бойынша өте жақсы нәтижелер беріп келген Chlorella sp.монодақылы хлорофилл “a” мөлшері бойынша да өте жақсы мөршерде анықталды, дәлірек айтқанда, 73,9 мг мәнге тең, дәл осы көп мөлшерде анықталған хлорофилл “a” балдыларда фотосинтез процестер жүргізеді, сол себептен бұл балдырлардағы бұл компонент өте маңызды.

 23 сурет.  Монодақылдардағы  хлорофилл “b”         23-ші суретте Scenedesmus obliquus, Ankistrodesmus gracilis,  Scenedesmus quadricauda және Chlorella sp.мондақылдарында анықталған хлорофилл “b” мәндері берілген. Scenedesmus quadricauda дақылында бұл пигмент түрі аз мөлшерде анықталған, оның мөлшері 10,3 мг-ға тең болды. Ал Scenedesmus obliquus және Chlorella sp.дақылдарында анықталған хлорофилл  “b” мәндері шамалас, дәлірек айтқанда, сәйкесінше 56,8 және 47,3 мг мөлшері анықталды. Салыстырмалы түрде жоғарыдағы монодақылдар ішінде ең жақсы нәтиже көрсеткен дақыл Ankistrodesmus gracilis балдыры, ондағы биомассада анықталған хлорофилл  “b” пигментінің мөлшері 73,4 мг мәнге тең.  24 сурет.  Монодақылдардағы каротиноидтар мөлшері         24-ші суретте мондақылдарда каротиноид мөлшері қаншалықты мөлшерде анықталғандағын көруге болады.Ең аз көлемдегі каротиноидтар  Chlorella sp. дақылында анықталды.Каротиноидтар мөлшері бойынша ең жақсы нәтиже берген Scenedesmus quadricauda дақылы, одан 188,8 мг мөлшері анықталған.Ал қалған екі монодақылдарда Scenedesmus obliquus және  Ankistrodesmus gracilis балдырларында каротиноид орташа мөлшерде анықталды, атап айтқанда, сәйкесінше 34,2 және 56,5мг мөлшерде  болатындығын байқадық. Қос дақылдарда анықталған пигменттер мөлшері:

Қос дақылдарда анықталған пигменттер мөлшері монодақылдардан он еседей артық, мысалы Chlorococcum infusionum + Sphaerocystis plantonica және  Scenedesmus  disciformis+ Chorella vulgaris қос дақылдарында анықталған хлорофилл “a” мөлшері сәйкесінше 95,5 және 116,2 мг тең болды (сурет 25). Ал ең көп хлорофилл “a” Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp.қос дақылында байқалды, ол  971,1 мг мәнге ие болды. Хлорофилл  “a” мөлшері бойынша Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda және  Nephrohlamus subsolitoria+Schizochlamydella delicatula дақылдарында да жақсы нәтиже берді, дәлірек айтқанда, 285,1 және 360,4 мг-ға тең.

        Бұл мәліметтерге қарай отырып, жеке жағдайда өскеннен гөрі қос дақыл жағдайда өсірілген балдырларда пигмент мөлшері артығымен анықталуда(25 сурет).

 

 25 сурет.  Қос дақылдардағы хлорофилл “a” мөлшері         Төменде 26-шы суретте  берілген қос дақылдарда анықталған хлорофилл “b” мөлшерлері дәл осы дақылдарда анықталған хлорофилл “a”мөлшерінен азырақ екендігін байқадық.Мысалы, Scenedesmus  disciformis+ Chorella vulgaris және Chlorococcum infusionum + Sphaerocystis plantonica қос дақылдарында сәйкесінше, 84,2 және 101,2 мг осы пигмент түрі анықталған.

 

 

26 сурет.  Қос дақылдардағы хлорофилл “b” мөлшері

 

Жоғарыдағы суреттен көріп тұрғанымыздай Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp. қос дақылында анықталған хлорофилл “b”  мөлшері салыстырмалы түрде басқа қос дақылдардан көбірек мәнді көрсетті, дәлірек айтқанда 598,3 мг мөлшерге тең. Ал Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda және  Nephrohlamus subsolitoria+Schizochlamydella delicatula қос дақылдарында байқалған пигменттің бұл түрінің мөлшері әрине монодақылдардан артықтау, ал қос дақылдар арасында өзара салыстырсақ төмендеу нәтиже көрсетті, атап айтқанда, сәйкесінше, 177,2 және 252,4мг-ға тең болды (26 сурет).

 

 27 сурет. Қос дақылдардағы каротиноид мөлшері         27-ші суретте қос дақылдарда анықталған каротиноидтар мөлшерлері әртүрлі екендігін байқауға болады, мысалы Scenedesmus  disciformis+ Chorella vulgaris және  Chlorococcum infusionum + Sphaerocystis plantonica  қос дақылдарында каротиноидтар мөлшері тым аз мөлшерде анықталды, дәл айтатын болсақ, сәйкесінше 146,2 және 189,6 мг мәнге ие болды , ал қос дақылдардың  Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp.комбинациясында басқа дақылдарда анықталған каротиноидтар мәнімен салыстыра қарасақ, ең жақсы нәтижеге ие болды, ондағы мөлшері 1062,2 мг-ға тең.  Тетрадақылда анықталған пигменттер мөлшері:        Төмендегі  суретке мән беретін болсақ,  тетрадақылдарда моно- және қос дақылдарда анықталған пигменттер мөлшерлерінен әлдеқайда үлкен айырмашылық бар екендігін аңғаруға болады, яғни, тетрадақылда пигменттер анағұрлым жоғары мөлшерде анықталды.Сол себептен интенсивті жарықта өсірудің тиімділігін  айта кету керек. Тетрадақылда каротиноидтар басқа пигменттерге қарағанда біршама аз мөлшерде байқалды, оның мәні 1,5%-ды көрсетті. Ал тетрадақылда анықталған хлорофилл ”a” және“b” мөлшерлері бойынша өте жақсы нәтижелер берді, дәлірек айтқанда, сәйкесінше 11,57 және 12,47%-дық көрсеткіштерге ие болды (28 сурет). 28 сурет. Тетрадақылдағы пигмент мөлшері            3.5 Моно-, қос және тетрадақылдар жағдайында  жасыл балдырларда анықталған  С витаминінің  мөлшері

Балдырлардың басым көпшілігі витамин көзі екендігі бізге бұрыннан мәлім.Соның ішінде жасыл балдырлардың құрамы С витаминіне бай екендігі көптеген әдебиеттерде келтіріледі. Жасыл балдырлардың биохимиялық құрамындағы С витаминін анықтау әдісі жоғарыда екінші бөлімге көрсетілген болатын. Зерттелуші материалдағы С витаминінің сандық мөлшерін анықтау мақсатында   2,6 – ДХФИФ ерітіндісін титрленуші ерітінді ретінде қолданады. С витаминінің тотығуына кеткен реактив мөлшері бойынша анализделуші материалдағы мөлшерін анықтайды. Ол үшін үш сатылы жұмысты орындау қажет [28]

С витаминін анықтауға арналған формула:

 

T=0,088*V₂/V₁

 

C=100*V₁*V*T/a*V₂

 

Нәтижесінде зерттелуші объектінің 100 г С витаминінің миллиграммдық мөлшерін анықтауға болады. Дәл осы әдісті моно-, қос және тетрадақыл биомассасында жинақталған С витаминінің сандақ мөлшерін анықтау мақсатында  қолдандық.

Төмендегі суретте  Scenedesmus obliquus, Ankistrodesmus gracilis, Scenedesmus quadricauda және Chlorella.sp монодақылдарында анықталған С витаминінің мөлшері (мг/100г) көрсетілген.Балдырлар түрлерінде анықталған С витаминінің мөлшерлері шамалас. Тек Chlorella.sp балдырындағы аскорбин қышқылының шамасын атап көрсетуге болады, ол көрсеткіш 5,28 мг (100г) шамасына тең  (29 сурет).

 

 

29 сурет. Монодақылдардағы С витаминінің сандық мөлшері

 

Жалпы алғанда жоғарыдағы көрсеткіштер аз болып табылады.Мысалы, Ankistrodesmus gracilis және Scenedesmus quadricauda монодақылдарында С витаминінің сандақ мөлшері  сәйкесінше, 3,69 және 3,16 мг-ға тең.Ал Scenedesmus obliquus балдырында анықталған С витаминінің мөлшері де көңіл қуантарлық емес, дәлірек айтқанда, оның мәні 4,22 мг. Ал жем-азықтық қоспа ретінде қолдануға қажетті балдырлардағы мұндай көрсеткіштер біршама жеткіліксіз деп саналады тең  (29 сурет).

 

 

30 сурет.  Қос дақылдар құрамындағы С витаминінің мөлшері

 

Суретте қос дақылдардағы С витаминінің сандық мөлшері келтірілген. Айта кетерлік бір жайт, Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp.қос дақылындағы С витаминінің мөлшері айтарлықтай жоғары және оның мәні 34,7 мг (100г) тең болды (30 сурет).Ал мына қос дақылдарда: Chlorococcum infusionum + Sphaerocystis plantonica,  Scenedesmus  disciformis+ Chorella vulgaris және Nephrohlamus subsolitoria+Schizochlamydella delicatula  анықталған C витаминінің сандық мөлшерлері шамалас, анықталған мәндері сәйкесінше, 18,8 мг, 12,7 және 17,5 мг (100г) мәнге ие болды.Ал Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda қос дақылының мәні салыстырмалы түрде басқа үйлесімдерден анағұрлым төмен мөлшерге ие, дәлірек айтқанда, бұл қос дақылда анықталған мөлшері 4,8 мг-ды құрады және мұндай көрсеткіш балдырлардың монодақыл жағдайында өскен кездегі мәндермен шамалас.Егер жоғарыдағы мәліметтермен салыстыра қарайтын болсақ, қос дақылдар биомассасында жинақталған С витаминінің сандық мөлшері айтарлықтай жоғары мәнді көрсетіп отыр және бұл қос дақыл жағжайында өсірудің тиімділігінің тағы бір дәлелі (30 сурет).

 

 

31 сурет.  Тетрадақыл биомассасында жинақталған С витаминінің мөлшері

 

31-ші суреттегі мәліметтер  көрсеткендей,  Scenedesmus obliquus+ Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda+ Chlorella sp. балдырларының тетрадақылында интенсивті культивирлеу әдісінің тиімділігін анық көруге болады, сәйкесінше тетрадақылда С витаминінің сандық мәні монодақылдар және  қос дақылдармен салыстырғанда анағұрлым жоғары мәнді көрсетті,  дәлірек айтқанда 36,96 мг (100г) тең болды. Айта кетерлік бір жайт, балдырлардың өсу динамикасының қарқындылығы  бойынша және биомассада жинақталған белок мөлшері мәні бойынша да тетрадақылдың көрсеткіштері қос дақыл жағдайында өскен комбинациялардан төмен болған болатын. Ал дәл  осы тұста, С витаминінің сандық мөлшері бойынша мәндері жоғары болып отыр, егерде көзделген қоспада антиоксиданттардың көп мөлшерде болуы қажеттілігі туса, тетрадақыл жағдайында  өсіріліп, жинақталған биомасса баптырмас дүние болып табылатыны сөзсіз (31 сурет).

 

 

3.6  Жасыл балдырлардан алынған биологиялық белсенді қоспаларды (ББҚ) үй құстарына  жемдік қоспа ретінде азықтандыру нәтижесі

Жоғарыда айтылғандай, жасыл балдырлар активті продуценттер[5,10]. Жасыл балдырлардың биохимиялық құрамы белоктар, көмірсулар, липидтер және витаминдерге өте бай.

Жасыл балдырлардың осы қасиетіне сүйене отырып, оларды ББҚ ретінде үй құстарына беру арқылы өнімділікті, түсімділікті арттыру мақсатында көптеген зерттеулер жүргізілуде.Соның бірі  Солтүстік Қазақстан облысындағы “Бишкульская птицефабрика” ЖШС тауықтарына жүргізілген зерттеулерді атап айтуға болады.Зерттеу барысында тәжірибе объектілерін екі топқа бөлді:

1.Бақылау тобы;

2.Тәжірибелік  топ;

Әрбір топқа 100 бас тауықтан болды.Бақылау вариантындағы үй құстары кәдімгі ауыл шаруашылығында күнделікті қолданылатын жем азығымен қоректендірілді.Ал тәжірибелік варианттағы тауықтарға күнделікті жемге 1,25% биологиялық белсенді қоспасы жемнің мөлшеріне байланысты  қосылып берілді.Осылайша тәжірибе 21-72 күн жүргізілді.Зерттеу нәтижесінде төмендегідей көрсеткіштер бойынша мәліметтер алынды:

 

 

32  сурет.  БAҚ жемдік қоспа ретінде тұтынғандағы көрсеткіштердің

өсу пайызы

 

32-ші суреттен көріп тұрғанымыздай зерттеулер өте жақсы нәтижелер берді. Мысалы, 120 күндік тауықтардың тірі массасы 21 күнде 4,9 %-ға өсті, ал жалпы құстардың салмақ қосуының тәуліктік орташа өсімі зерттеу уақыты ішінде 6,3 %-ға артты.Тауық фирмаларының басты өнімдері тауық еті мен жұмыртқасы, сол себептен де аталған биологиялық активті қоспалар дәл сол праметрлерге әсер етіп фабрикаларға көптеп кіріс әкеледі.Соның бірі тауықтардың жұмыртқалағыштығы, тәжірибе соңында анықталғандай үй құстарының жұмыртқалағыштығы 3,5 %-ға артқан,  ал процентке шаққанда дәл осы жұмыртқалағыштықтың қарқындылығы  4 %-ға артқандығы анықталды.

 

У-өсі бойынша – ББҚ әсерінен көрсеткіштердің бақылауға қарағанда пайыздық өсуі

 

33 сурет.  Үй құстарына жасалған тәжірибе нәтижесіндегі көрсеткіштердің

 өсу мәні

 

Жоғарыда үй құстарына жасалған тәжірибе нәтижесіндегі көрсеткіштердің өсу мәні берілген (33 сурет ). Жұмыртқалар массасы зерттеу жүргізілген 21-72 күн ішінде 1,7 %-ға артты, мысалы, БАҚ қосылмай тұрып жұмыртқалардың массасы 59,09 грамға тең болған болатын, ал қоспаны жем азыққа қосып берісімен олардың жұмыртқаларының массасы 60,10 г-ға дейін артты.Зерттеу барысында БАҚ әсерінен жұмыртқа саруызы аса үлкен көлемге артқан жоқ, дегенменде,  бақылау вариантында саруыз салмағы 16,8 г болған, ал тәжірибелік вариантта 16,9 г нәтиже берді, осылайша жалпы 0,6 %-ға салмақ артты.Бұл тәжірибеден байқайтынымыз жем-азыққа қосылып берілген биологиялық активті қоспалар тауықтар жұмыртқасының қабығының салмағы мен қалыңдылығына үлкен көлемде әсер етті, мысалы жұмыртқалар салмағы бақылау тобында 5,19 г  болса, ал тәжірибелік топтың тауықтарында бұл көрсеткіш 5,43 г тең болды, сәйкесінше жалпы салмақ 4,6 %-дық көрсеткішке ие болды.Ал жұмыртқа қабығының қалыңдығы бастапқы бақылау вариантында 0,335мм болған, ал тәжірибе нәтижесінде 0,346  мм мәнге ие болды.Ал пайыздық өсімі бұл көрсеткіште 4,2 %-ға жетті.

Осылайша, жоғарыдағы мәліметтерге сүйене отырып, балдырлардын, оның ішінде ассоциативті симбиоз жағдайында биомассада жинақталған биологиялық активті қоспалар алуды өте тиімді, перспективалы әрі үлкен сұранысқа ие бағыт болып есептеледі.

 

 

ҚОРЫТЫНДЫ

 

1. Тәжірибе барысында зерттелген 11 жасыл балдырлардың ішінде монодақыл жағдайында өсірілген Scenedesmus obliquus, Ankistrodesmus gracilis, Scenedesmus quadricauda  және Chlorella sp. балдырларының өсу динамикасы  жоғары болды. Биомасса жинақталуының жоғарғы шыңы монодақылдарда өсудің  15-ші  күнінде байқалды.

 

2. Жасыл балдырлардың өзара қарым-қатынасын анықталынып, қос дақылдардың 5 ассоциациялары жасалды, нәтижесінде Ankistrodesmus gracilis+ Scenedesmus quadricauda  және  Scenedesmus obliquus+ Chlorella sp. қос дақылдарының өсу қарқындылығы  жоғары болды,  күтілгендей өсу динамикасының көрсеткіштері  монодақылдардан анағұрлым жоғары және өсу шыңы қос дақылдарда  12-ші күнге сәйкес келді.

 

3. Тетрадақылды (Scenedesmus obliquus+Chlorella sp.+ Ankistrodesmus+Scen.quadricauda) өсіру нәтижесінде өсу динамикасы мен биоомассада белоктың жинақталу көрсеткіштері қос дақыл көрсеткіштерінен төмендеу нәтиже алдық.

 

4. Белок мөлшері бойынша ең жоғарғы нәтижені қос дақылдар берді. Ал биомассада  пигменттер хлорофилл “a”және “b”, каротиноидтар, сонымен қатар, С  витаминінің сандық мөлшерінің ең жоғары мәндері тетрадақыл жағдайында өскен ассоциациядан анықталды, осылайша тетрадақылдан антиоксиданттарға бай қоспа алуға мүмкіндік туады. 

 

5. Жасыл монодақылдан алынған биологиялық белсенді қоспаларды жемдік қоспа ретінде қолданғанда тәжірибелік үй құстарының өнімділігі мен түсімділігі айтарлықтай артты, ал қос және тетрадақылдарды тұтыну арқылы одан да жоғары нәтижелер алуға болады деп болжанады, себебі  ассоциативті симбиоздың жасыл балдырлардың биомассасының биохимиялық құрамының баюына себепші болды  деп айтуға толық негіз бар.

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

 

1. Абдрахманұлы О. «Өсімдіктер систематикасы» төменгі сатыдағы өсімдіктер.- Алматы, 2003.- 119 – 125 б.

2. Макарова И.В. Жизненные формы зеленых водорослей //Новости систематики низших растений.- 2004.- Т.,11.- С. 3–193 . Масюк Н.П. Зеленые водоросли // Водоросли. Справочник.- Киев,  1999.- С.339–353

4. 4. Краткое руководство по определению родов пресноводных          водорослей.- Минск, -125 с.

5.   Горюнова С.В. Химический состав и прижизненные выделения зеленой водоросли Oscillatoria splendida. М., 2000. -159 с.6.  Виноградова К. Л. Ульвовые водоросли (Chlorophyta) морей СССР. — Л. Наука, 2004. — 165 с.7.  Величко И.М. Экологическая физиология зеленых водорослей. Киев, 2001.- 198 с.8.  Курейшевич В.А., Гусейнова В.П., Сакевич А.И. Влияние метаболитов водорослей на качество воды в условиях действия природных и антропогенных факторов // Гидробиол. журн.- 2003.- Т.39.- № 6.- С.57-72.

9. 9. Андрейченко А.К. Роль и значение зеленых протококковых микроводорослей. 2007.

http://www.ayurvedaplus.ru/preps/mat_914.htm

10.  Елизарова В.А. Влияние зоопланкона на суточный прирост биомассы фитопланктона в мезотрофном водоеме (Рыбинское водохранилище) //Бот. журн.- 2004.- Т. 89. -№ 1.- С. 50–59.11.  Обух П.А. Хлорококковые водоросли Молдавии. Состав, таксономия, распространение и влияние некоторых антропогенных факторов. Кишинев, 2008. -97 с.12.  Обух П.А. К вопросу о морфологическом строении слоевища первичных водорослевых организмов // Альгология .-2000.- Т.8, № 1.- С. 105–108.13.  Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Водоросли –индикаторы в оценке качества окружающей среды. М.,  2000.- 150 с.16. Джокебаева С.А., Колумбаева С.Ж., Оразова С.Б, Биологическая активность вторичных метаболитов  смешанной культуры зеленых водорослей  / Вестник КазНУ, серия биологическая, 2008.- №3.- С.45-50..

17. 17. Kamer K., Fong P. A fluctuating salinity regime mitigates the negative effects of reduced salinity on the estuarine macroalga, Enteromorpha intestinalis (L.) Link // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. — 2000. — 254,1. — P. 53 — 69.
18. 18. Кравченко А.П. Препараты из зеленых водорослей http://www.naturopathyworks.com/pages/cravings.php

19.  Никулина В.Н. Трофическая роль планктонных водорослей в озе-

рах разного типа // Гидробиол. журн. 2003. -Т. 39. -№ 5. -С.47–57.23.

20. 20. М у р а в ь е в а И.П. Химический состав зеленой водорослей Enteromorpha intestinalis (L.) Link из обрастаний причалов Севастопольских бухт (Черное море) // Альгология.- 2008.- №5. -С.256-260.
21. 21. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике,Киев, Наукова думка, 200- С. 280..
22. 22. Членов М.А. Современные методы определения пространственной структуры белков. Молекулярная биология.- -202-207 с.

23.  Джокебаева С.А. Жизнеспособность популяций микроводорослей при моно- и смешанном культировании //Вестник КазНУ,сер.Экология., 2003 .-№1(12).-с.81-84.24. Геворгиз Р.Г. Светозависимое содержание пигментов в микроводорослях. Нестационарный процесс// Альгология, 1998.- Т., 8. -№ 1.- С. 69–74.25. Гольдин Е.Б., Сиренко Л.А. Зеленые водоросли как продуценты природных пестицидов // Альгология,  -1998.- Т., 8.- № 1. -С. 102–103.26 .Ерназарова Г.И., Джокебаева С.А., Иващенко А.Т. Балдырлар ортасының өсу ерекшеліктері // Вестник КазНУ, серия биологическая,  №1 (36) 2008. — С. 168.27. Заварзина Н.Б., Проценко А.Е. О лизисе культур Chlorella pyrenoidosa // ДАН СССР. -Т. 122. -№ 5.- С. 936 -939.28. Джокебаева С.С., Ережепов А.Е. Основы лабораторных исследований// Учебно-методические пособие.,А.,1999.-C.72-73.                       РЕЗЮМЕ             В работе приведены экспериментальные данные, доказывающие возможность значительной стимуляции ростовых процессов у зеленых водоросли в условиях ассоциативного симбиоза, приводящие к ускоренному накоплению биомассы. Показано, что ди- и тетракультура определенных видов зеленых водорослей способствует большему накоплению белка, пигментов и витамина С по сравнению с монокультурами.  SUMMARY 

In the work experimental data proving an opportunity of significant stimulation of Protococcophyceae (Chlorococcophyceae) growth processes with the help of mixed cultures green algae are resulted. It is shown, that the polyculture of the certain species of microalgae promotes the greater accumulation of protein and other nutrients in comparison with a monoculture.