Тело хлореллы представлено чем
Водоросль хлорелла — виды, особенности и свойства
Сегодня в мире остро стоит проблема недостатка в рационе полезных нутриентов. Низкое качество продуктов, проживание в неблагоприятных условиях, плохая экология делают вопрос очень важным. Одним из высокопитательных компонентов в нашем рационе может стать одноклеточная водоросль хлорелла. Уникальная биомасса способна за короткий период сформировать значительный объем, синтезировать полезные вещества, оказать благоприятное влияние на здоровье и разнообразить меню.
Что такое хлорелла
Хлорелла как одноклеточный микроорганизм зародилась в Архейский период. Ее колыбелью стали воды мирового океана. И лишь спустя 1 млрд лет появились первые наземные растения. Никакие катастрофы, прокатившиеся по планете, не смогли повлиять на ее развитие и изменить среду обитания.
В систематическом плане хлорелла объединяет около 20 видов, но на территории России находится значительно меньше представителей данного рода: chlorella infusionum, С. vulgaris, С. parasitica, С. actinosphaerii, С. condustrix, которые отличаются размерами и формой клеток. Все виды относятся к царству Растения, хотя и выглядят несколько необычно: у них нет корней, стеблей и листьев.
Фото хлореллы обыкновенной под микроскопом
Из всего рода хлорелл наиболее изучена chlorella vulgaris, встречающаяся повсеместно. Способность водоросли поглощать растворы питательных веществ, быстро размножаться, существовать без света, а также высокое содержание полезных нутриентов способствуют активному выращиванию фитопланктона в искусственных условиях. Именно об этом растении мы и расскажем в статье.
Ботанический рисунок chlorella vulgaris
Отличие chlorella vulgaris от бурых водорослей в ее цвете — хроматофоры (носители пигмента) имеют вид зеленых шариков диаметром до 12 мкм. Одноклеточные микроорганизмы неподвижны, у них отсутствует верхушечная точка роста и нет воздушных пузырей, удерживающих массу на поверхности. Выглядит растение как зеленая взвесь в толще воды.
Одноклеточная водоросль является типичным биопланктоном, может запросто сосуществовать с живыми микроорганизмами, находясь с ними в симбиотической связи.
Смотрите в видео, как выглядит chlorella vulgaris под микроскопом:
Химический состав
В зеленой водоросли хлорелла содержится огромное количество нутриентов, несопоставимое ни с одним растением наземного мира. Набор ингредиентов уникален — это полноценные белки, витамины, жиры, углеводы, минеральные соли и даже антибиотики.
Таблица — Питательная ценность хлореллы в пересчете на 100 г продукта:
| Нутриенты | Количество вещества |
| Витамины: | |
| β-каротин | 900 мг |
| Тиамин | 1,30 мг |
| Рибофлавин | 3,0 мг |
| Пантотеновая кислота | 0,15 мг |
| Пиридоксин | 0,96 мг |
| Фолиевая кислота | 2,4 мкг |
| Цианокобаламин | 50 мкг |
| Биотин | 100 мкг |
| Макро- и микроэлементы: | |
| Калий | 882 мг |
| Кальций | 330 мг |
| Фосфор | 1200 мг |
| Железо | 210 мг |
| Йод | 680,1 мкг |
| Цинк | 70 мкг |
| Калорийность | 325 Ккал |
| Клетчатка | 2,5 г |
| Белки | 51 г |
| Жиры | 6,5 г |
| Углеводы | 11 г |
Отдельно следует сказать о хлорофилле. Пигмент находится в клетках водоросли и по своему составу напоминает гемопротеин. Белок участвует в образовании кислорода и питании микроорганизма. Его структура удивительно похожа на человеческие клетки.
Строение
Характеристика хлореллы будет неполной без описания строения. Тело водоросли может быть округлой или немного удлиненной формы. Организм имеет одну клетку, основную часть которой занимает хроматофор или хлоропласт. Местом образования белков служит пиреноид. Вокруг шарообразного тела располагается плотная оболочка.
Строение клетки chlorella vulgaris
На рисунке видно, что внутри клетки находятся полужидкая цитоплазма и ядро. Жгутики, которые являются органами передвижения, у chlorella отсутствуют. Поэтому, в отличие от подвижных и многоклеточных собратьев, она пассивно плавает в слоях воды.
Размножение
Хлорелла размножается исключительно быстро. Каждые 12 часов в результате разрыва материнской оболочки на свет появляются восемь автоспор. Дочерние клетки моментально увеличиваются и повторяют процесс деления, который происходит до бесконечности.
Размножение хлореллы осуществляется бесполым путем. В биологии под таким процессом понимают митотическое (непрямое) деление клеток, в результате которого образуются генетически идентичные материнскому микроорганизмы. Они повторяют цикл развития, обеспечивая быстрый прирост биомассы.
Процесс размножения chlorella vulgaris можно посмотреть на видео:
Жизненный цикл
Одноклеточная водоросль может служить примером простого цикла развития микроорганизмов. Молодые клетки растут, достигают зрелости и начинают делиться, становясь центром спороношения. В итоге жизненный процесс хлореллы представляет собой последовательность трех фаз: автоспора — взрослый вегетирующий организм — материнская клетка и вновь автоспора.
В неблагоприятных условиях процесс размножения замедляется, но не прекращается совсем.
Среда обитания
Хлорелла непритязательна к среде обитания, поэтому встречается практически везде: в морской и пресной воде, воздухе и даже сожительствует с некоторыми микроорганизмами. Одноклеточную водоросль можно увидеть на стволах деревьев, в канавах, лужах, прудах. Развивается она и в домашнем быту — в аквариумах, банках с водой или сладким раствором, покрывая зеленоватым налетом внутреннюю поверхность сосуда.
Питание хлореллы двояко — на свету она автотроф, а в темноте — гетеротроф. Обитая в толще вод, биопланктон всасывает питательные вещества всем телом. Освещенность водоема резко падает с погружением вглубь, поэтому для нормальной жизнедеятельности chlorella vulgaris не должна уходить ниже 6 метров. Именно на таком уровне обеспечивается достаточный фотосинтез.
Хлорелла — первая водоросль, которую начали выращивать в искусственных условиях. Она очень перспективна в этом плане — с одного гектара зеленых плантаций ежемесячно собирают 23–25 центнеров биомассы.
Выращивание микроводоросли ведут двумя путями:
В последнем случае возделывание биомассы ведется на свету или в темноте при полностью контролируемых условиях.
Хлорелла болезненно реагирует на колебания температуры, освещенность, состав воды, заметно снижая урожайность под воздействием неблагоприятных факторов. Поэтому культивирование биопланктона в защищенных местах более оправданно. Особенно экономично гетеротрофное выращивание, когда chlorella существует в полной темноте, продуцируя не за счет фотосинтеза, а впитывая специальный раствор.
Наиболее перспективным является проточный способ культивирования, при котором подача свежей жидкости, питания и сбор готового урожая осуществляются по сигналам самой водоросли. Основным преимуществом этой разновидности выращивания является непрерывность процесса с минимумом затрат и максимумом продуктивности.
Заготовка
В силу своих биологических и физиологических качеств только собранные водоросли быстро портятся. Биомасса ослизняется, размякает и разжижается. Одновременно появляется крайне неприятный запах. Высокая температура окружающего воздуха, плотный слой планктона, выпадение осадков ускоряют порчу продукта.
В современном производстве применяют три способа консервирования хлореллы: замораживание, сушка, жидкая суспензия.
Наиболее распространенным и удобным методом заготовки является сушка. В результате такого процесса микроводоросль утрачивает до 20% влаги и способна храниться длительное время без потери качества. Однако получение порошка затратно, что заметно увеличивает цену конечного продукта.
Хлорелла имеет плотную клеточную мембрану, которую нужно разрушить для лучшего усвоения питательных веществ. Для этого после лиофильной сушки биомассу подвергают воздействию органических растворителей при температуре 40–60° C, длительность обработки — 4 часа. Это довольно сложный и трудоемкий процесс, который удорожает производство.
Полезные свойства
Благодаря уникальному составу, chlorella обладает ценнейшими лечебными свойствами. Не зря ее назвали «космическим хлебом». Терапевтическое воздействие водоросли носит выраженный антиоксидантный, детоксирующий и иммуностимулирующий эффект. Хлорелла стимулирует пищеварительный процесс, очищает организм от токсинов, улучшает состав крови, активизирует синтез интерферонов.
Полезные свойства хлореллы:
Установлено, что хлорелла содержит природный антибиотик, активно уничтожающий грибок и вирусы. Арахидоновая кислота нормализует функциональность репродуктивной системы, а фактор роста (CGF), открытый японскими учеными, улучшает эмбриональное развитие плода.
Хлорелла необходима при отравлении солями тяжелых металлов, инсектицидами, заболеваниях бактериального и вирусного генеза, пиелонефрите, герпесе, сахарном диабете, проблемах гинекологического характера. Водоросль обладает сильными восстанавливающими свойствами, поэтому показана в постоперационный период. Используется для лечения наркотической и алкогольной зависимости.
Хлорелла
| Царство: | Растения |
| Отдел: | Зелёные водоросли |
| Класс: | Требуксиофициевые |
| Порядок: | Хлорелловые |
| Семейство: | Хлорелловые |
| Род: | Хлорелла |
Содержание
Физиология
Организация и цикл развития хлореллы состоят в следующем: вегетативное тело их состоит из одной шарообразной или овальной клетки с тонкой оболочкой, которая по мнению одних авторов (Brandt, Dangeard) состоит из целлюлозы, а по мнению других (Geza-Entz, Фаминцын, Аверинцев и др.) из прозрачного студенистого вещества, лишенного целлюлозы. Такое разногласие во мнениях произошло В силу того, что иногда оболочка хлореллы не дает типичного для целлюлозы фиолетового окрашивания от хлорцинкиода, а потому вопрос этот остается пока открытым. Размеры шарообразных вегетативных клеток колеблются по данным различных авторов от 1,5 мкм до 12 мкм. В каждой такой клетке находится гомогенная протоплазма, очень маленькое ядро прекрасно окрашивающееся гематоксилином, и лентовидный или округлый пластинчатый стенкоположный хроматофор с одним или, реже, с двумя пиреноидами. Геца-Энц (Geza-Entz) описывал в клетках хлореллы ещё особые сократительные вакуоли, подобно таковым у хламидомонад, но позднейшими исследователями эти показания Геца-Энца были опровергнуты. Бейеринк изучил питание хлореллы и нашёл, между прочим, что они для добычи необходимого азота нуждаются не только в пептоне, но и в каком-нибудь углеводе, как например сахар, а потому он причислил их к установленной им физиологической группе пентон-углеводных организмов.
Размножение
Размножение хлореллы происходит путем повторного деления сначала хроматофора и пиреноида, а затем и всего содержимого каждой клетки на несколько равных частей, от 2 до 16, которые остаются некоторое время окруженными материнской оболочкой, а после разрыва и её исчезновения, оказываются свободно лежащими, быстро увеличиваются в размерах и через некоторый промежуток времени повторяют тот же цикл развития. Подвижных элементов размножения у хлореллы не существует, подобно тому, как и у других Pleurococcaceae. Отступления от нормального цикла развития встречаются у хлореллы довольно редко и состоят в том, что иногда они размножаются путем отшнуровывания молодых особей от материнской, а кроме того при нормальном делении могут не освобождаться из материнской оболочки, а оставаться в ней на продолжительное время, превращаясь постепенно в стадии Gloecystis и Palmella.
Симбиоз с животными
Некоторые виды известны уже с давних времен своим симбиозом с животными, и первоначально принимались за органы последних, но ещё Брандт и Geza-Entz, независимо друг от друга, впервые признали за ними эндогенное происхождение, показав, что зеленые шарообразные тельца, наблюдаемые в теле некоторых животных, суть самостоятельные организмы, при чём Брандт отнес эти тельца к особому роду водорослей, назвав его Zoochlorella. Но как свободноживущие хлореллы, так и зоохлореллы различных животных имеют совершенно одну и ту же организацию, проходят совершенно одинаковые стадии развития и отличаются только образом жизни, а потому Бейеринк и соединил их в один общий род Chlorella, тем более, что единственный отличительный признак зоохлорелл от хлорелл, а именно только что упомянутый симбиотический образ жизни первых с некоторыми низшими животными, оказывается непостоянным признаком, так как Брандт, а за ним и позднейшие ученые, Кесслер, Гаманн, Шевяков, Фаминцын, Бейеринк и Аверинцев, доказали, что изолированные зоохлореллы могут существовать на свободе и при том также энергично размножаться, как и в теле животных.
Сожительство хлореллы с животными представляет собою типичный пример того биологического явления, которое давно уже получило в Германии название Raumparasitismus, то есть хлорелла не паразитирует в теле животного, но и не приносит ему пользы, а является, так сказать, даровым жильцом. Неоднократно было замечено, что не все экземпляры хлореллы остаются в теле простейших живыми, но иногда перевариваются последними. Явление это различно толковалось авторами, и только впоследствии удалось выяснить следующие условия, при которых хлореллы либо погибают в организме животных, особенно простейших, либо остаются жить в них: у простейших можно легко различить три слоя протоплазмы в каждой особи: наружную, альвеолярную плазму, служащую покровом для двух последующих слоев, среднюю, кортикальную плазму, не участвующую в пищеварении, и внутреннюю эндоплазму, заведующую пищеварением организма. Если хлорелла попадает в эндоплазму, то она переваривается животным, если же она попадет в кортикальный слой плазмы, то она остается жить в симбиозе с животным, так как этот слой плазмы не принимает участие в пищеварении.
Систематика
В систематическом отношении род Chorella делится на несколько видов, Chlorella vulgaris Beyerink, Chlorella infusionum Beyerink, Chorella parasitica Brandt, Chlorella condustrix Brandt, Chlorella actinosphaerii Averinzew, которые различаются между собою по. размерам и форме хроматофоров и клеток, а также по другим мелким признакам. В качестве симбионтов они найдены у весьма многих Protozoa, а также и у полипов, как напр. у Hydra viridis. Ср. С. Аверинцев, «О зоохлореллах у простейших» («Труды Имп. СПб. Общ. Естеств.» 1900, т. XXXI, вып. 1, № 7. Работа изобилует литературными ссылками); W. Schewiakoff, «Beitrage zur Kenntniss der holotrichen Ciliaten» («Bibliotheca Zoologica», тетр. 5, 1889); M. Beyerinck, «Culturversuche mit Zoochlorellen und anderen Algen». («Bot. Zeit. « 1890, № 45, 46, 47, 48); W. Kruger, I. „Ueber einen Pilztypus-Prototheca“ и II, „Ueber zwei ans Saftflussen rein gezuchtete Algen“ (W. Zopf’s Beitrage zur Phys. und Morphologie niederer Organismen», 1894, IV вып.)))
Использование
Хлорелла используется для производства кислорода. Как предполагалось ранее ее можно использовать в пищу. Однако в прошлом веке (1967—1978 гг) в объектах БИОС-1, БИОС-2 и БИОС-3 использование хлореллы в пищу не удалось. Может использоваться для биологической очистки сточных вод. [1][2]
Тело хлореллы представлено чем
Представляет собой микроорганизм размером 2-10 мкм сферической формы, без жгутиков. Хлоропласты хлореллы содержат хлорофилл-а и хлорофилл-б, для жизнедеятельности ей необходимы только вода, свет, углекислый газ и небольшое количество минеральных веществ для процесса размножения.
Термин «хлорелла» представляет собой комбинацию двух слов: греческого chloros – зеленый и ella – маленький.
Chlorella vulgaris широко распространена в природе. Именно она ответственна за зеленоватый налет на лужах и прудах, а иногда и на внутренней поверхности сосудов с водой.
Наверняка вы встречали биологически активные добавки к пище, в состав которых входит хлорелла.
Давайте попробуем разобраться, что эти добавки собой представляют, стоит ли верить их рекламе, а также какие побочные эффекты могут возникнуть при их применении.
Как получают хлореллу?
Хлореллу как сырье для БАД к пище получают из одноклеточных пресноводных водорослей Chlorella vulgaris, чаще всего ее выращивают на специальных фермах в Японии или на Тайване.
Для получения экстракта хлореллы водоросли обрабатываются, в результате чего разрушаются клеточные стенки.
Хлорелла выпускается в виде порошка, который используют для изготовления БАД к пище в таблетированной, жидких формах, в виде порошка, гранул и желатиновых капсул.
Следует иметь в виду, что продукты хлореллы могут значительно различаться в зависимости от способа выращивания, сбора и обработки. Исследователи обнаружили, что высушенный препарат хлореллы может содержать от 7 до 88% белка, от 6 до 38% углеводов и от 7 до 75% жира.
Какие положительные эффекты может оказывать хлорелла на организм?
Нередко хлореллу называют суперфудом (супер пищей), поскольку она содержит разнообразные питательные вещества, которые потенциально могут улучшить наше здоровье.
Хлорелла является прекрасным источником белков, жиров и клетчатки, витаминов, минеральных веществ и хлорофилла, обладает выраженными антиоксидантными свойствами.
Давайте рассмотрим подробнее некоторые питательные вещества, входящие в состав хлореллы.
Хлорофилл – этот компонент может помочь защитить организм от инфекций.
Витамины С и Е, лютеин и бета-каротин – эти вещества обеспечивают антиоксидантные свойства
В хлорелле содержатся также фолиевая кислота, витамины группы В, минеральные вещества (такие как магний, цинк, фосфор, кальций).
В пищеварительном тракте хлорелла может действовать в качестве детоксификатора в отношении тяжелых металлов (таких как мышьяк, кадмий, свинец и др.), пестицидов. Помимо детоксикации, хлорелла может оказывать следующие действия:
— поддержание иммунной системы. При лабораторных исследованиях на животных были выявлены иммуномодулирующие свойства хлореллы;
— нормализация уровня сахара крови. При лабораторных исследованиях на животных была выявлена способность хлореллы повышать резистентность к инсулину;
— предотвращение развития гипертонической болезни. При исследовании, проведенном на группе из 80 человек, было выявлено, что применение пищевых добавок, содержащих богатую ГАМК хлореллу, улучшало показатели кровяного давления при пограничной гипертензии;
— снижение уровня холестерина. При исследовании, в котором приняли участие 63 человека с незначительной гиперхолестеринемией, было выявлено, что употребление пищевых добавок с хлореллой привело к снижению общего холестерина и триглицеридов в сыворотке крови. Данный эффект исследователи связывают с потреблением каротиноидов, входящих в состав хлореллы;
— предотвращение негативных последствий окислительного стресса. Исследование на животных, опубликованное в 2009 году, показало, что экстракты хлореллы помогают защитить организм подопытных животных от окислительного стресса;
— снижение риска ухудшения когнитивной функции. Возможность предотвращения окислительного стресса в конечном итоге может привести к улучшению работы мозга;
— содействие улучшению метаболизма;
В каких случаях мы можем получить реальную пользу от хлореллы?
Доказана эффективность использования хлореллы при дефиците железа при беременности. Исследования демонстрируют, что прием БАД к пище с хлореллой во время беременности (с 12-18 недели и до конца беременности) по 2 г 3 раза в день может снизить риск развития железодефицитной анемии.
Несмотря на многочисленные рекламные заявления о положительных результатах применения хлореллы при различных заболеваниях, до настоящего времени отсутствуют достаточные доказательства эффективности использования хлореллы при гипертонии беременных (гестационной гипертензии), депрессии, фибромиалгии, глиоме, гепатите С, гиперхолестеринемии, гипертонии, метаболическом синдроме, а также при неприятном запахе изо рта, простуде, запоре, профилактике раковых опухолей, болезни Крона, язве и язвенном колите.
Для подтверждения эффективности хлореллы в перечисленных выше случаях требуется проведение дополнительных исследований.
Возможные побочные эффекты при приеме хлореллы
При приеме внутрь (до 29 недель) хлорелла, как правило, безопасна.
Наиболее распространенные побочные эффекты включают в себя диарею, тошноту, вздутие кишечника, изменение цвета стула и спазмы в желудке, особенно в течение первых двух недель использования.
Стоит избегать употребления хлореллы кормящим женщинам, поскольку отсутствует достоверная информация о безопасности приема хлореллы при грудном вскармливании.
Людям, страдающим аутоиммунными заболеваниями, не рекомендуется применять хлореллу, поскольку она, активируя иммунную систему, может индуцировать болезнь.
У людей, страдающих аллергиями, особенно аллергией на плесень, а также чувствительных к йоду, хлорелла может вызывать аллергические реакции.
Не стоит использовать хлореллу при иммунодефицитах, поскольку в результате такого использования возможно нарушение микрофлоры кишечника.
У женщин в постменопаузе и мужчин прием хлореллы, которая содержит большое количество железа, может вызвать повышение уровня железа в крови, в связи с чем мужчинам или женщинам в постменопаузе важно регулярно проводить тест на ферритин. Уровень железа должен составлять от 20 до 80 нг/мл.
Также следует помнить, что хлорелла может, активизируя иммунную систему, снизить эффективность действия иммунодепрессантов. Поэтому при приеме препаратов, снижающих иммунитет, не следует использовать добавки с хлореллой.
Если вы принимаете варфарин (кумадин), перед применением добавок, содержащих хлореллу, следует дополнительно проконсультироваться с врачом, поскольку хлорелла снижает эффективность варфарина. При необходимости врач может изменить дозировку препарата.
На что обратить внимание при покупке БАД к пище, содержащих хлореллу?
На рынке представлено немало БАД к пище с хлореллой. Для того, чтобы не ошибиться в выборе при приобретении добавок с хлореллой, прежде всего следует выбрать надежного производителя.
Также необходимо убедиться, что хлорелла в БАД к пище представлена в форме, доступной к перевариванию (то есть предварительно обработана так, что клеточные стенки хлореллы разрушены).
Предпочтение следует отдавать органическому продукту, не содержащему дополнительных добавок.
По возможности следует уточнить, откуда получено сырье для производства БАД к пище, поскольку на качество хлореллы влияет чистота воды, в которой она выращивается, а сами водоросли могут задерживать токсины из окружающей среды.
Несомненно, БАД к пище должен иметь свидетельство о государственной регистрации, подтверждающее его безопасность и соответствие требованиям ЕАЭС.
Не забывайте, что перед применением любых биологически активных добавок к пище рекомендуется проконсультироваться с врачом.