Николай Иванович Богданов PDF Print E-mail
Богдановы сегодня - Богдановы в науке

Величайшее открытие XX века - культивируемая хлорелла. 25 лет исследований.

ПЛАНКТОННЫЕ ШТАММЫ Chlorella vulgaris ИФР № С-111 И Chlorella vulgaris BIN

Вид Chlorella vulgaris относится к роду CHLORELLA, который объединяет группу автотрофных протококковых водорослей, в основном представленных, в виде одиночных клеток. Описание рода CHLORELLA, было сделано Бейеринком (Beijerinck) в 1890 году. Современную классификацию рода CHLORELLA провела В.М.Андреева (Андреева, 1975).
Из многочисленных видов водорослей, которые используются для массового культивирования (Музафаров, Таубаев, 1984), представители рода CHLORELLA занимают главное место, а из них чаще используется вид  Ch. vulgaris.
В природе представители рода СHLORELLA имеют широкое распространение. Их можно обнаружить на поверхности почвы, в водоёмах и даже на коре деревьев (Сальникова, 1977). Однако не каждый выделенный из природы вид, разновидность или штамм может отвечать требованиям промышленного культивирования (Владимирова, Семененко, 1962). Известные и ранее использовавшиеся виды были требовательны к условиям выращивания, питательной среде, углекислому газу, механическому перемешиванию, что в значительной мере препятствовало их эффективному использованию.
Путем научного прогнозирования было теоретически установлено, что в природе должен быть штамм, наделенный определенным набором свойств, которыми он отличается от всех известных, прежде всего, это должен быть планктонный штамм.
Для проведения поиска были определены водоёмы, где такой штамм может обитать. Этими водоёмами оказались озеро Байкал и Нурекское водохранилище (Таджикистан). Работы были начаты на Нурекском водохранилище.
Поиск штамма  проводился целенаправленно в течение трёх лет (1974-1977 гг.) по предварительно подготовленной характеристике параметров и свойств, которыми должен быть наделен объект поиска. В 1977 г. из образцов проб воды Нурекского водохранилища был выделен штамм Ch. vulgaris, исследование которого в течение десятилетнего периода (1977-1987 гг.) показало, что он полностью отвечает предварительно подготовленной характеристике и является планктонным. В 1985 г. штамм Ch. vulgaris был принят на депонирование в коллекцию микроводорослей Института физиологии растений им. К.А.Тимирязева Академии наук СССР и зарегистрирован за номером С-111.
Дальнейшие исследования проводились по использованию хлореллы в рационе сельскохозяйственных животных (Богданов, 2007) и предотвращению «цветения» водоёмов синезелеными водорослями (Богданов, 2007а).
Теоретической основой разработок по предотвращению «цветения» водоёмов явились наблюдения за гидробиологическим режимом, проведенные на Кайраккумском  (Таджикистан) водохранилище (Богданов, 1975) в течение 25-ти летнего периода, которые показали, что при доминировании в фитопланктоне зеленых водорослей, массового развития синезеленых, тождественного «цветению» не отмечается, хотя последние присутствуют в планктоне (Богданов, Андриевская, 1990, 1991).
Практическое подтверждение эта теория получила на рыбоводных прудах Московского и Куйбышевского районов (Таджикистан). Внесение удобрений (азотных и фосфорных) и суспензии хлореллы в рыбоводные пруды, направленное на преимущественное развитие зеленых водорослей сдерживало развитие синезеленых, что позволило получить высокую продукцию товарной рыбы (Богданов, Эгамов, 1993).
Левич с соавторами (1997) в опытах по внесению в пруды (Астраханская область) минеральных форм азота и фосфора  в различных количественных сочетаниях подтвердил  наши доводы о «возможности достижения эффекта направленного регулирования типа «цветения» в природных условиях. При повышении величины отношения азота к фосфору биомасса протококковых возрастает, а биомасса цианобактерий, наоборот, снижается». Разумеется, что в водохранилищах регулировать тип «цветения» внесением минеральных форм азота и фосфора невозможно. Поэтому нами была предложена и практически испытана на Пензенском водохранилище альголизация водоёма штаммами хлореллы. В результате проведенных работ достигнута структурная перестройка фитопланктонного сообщества, при которой преобладание в планктоне получили зеленые водоросли, которые предотвращают развитие синезеленых (Богданов, 2007а).
Штамм Chlorella vulgaris BIN позволил комплексно подойти к решению проблемы загрязненных водоёмов и сточных вод. Схема биологической реабилитации водоёмов включает действия, направленные на минимизацию загрязняющих веществ, улучшение санитарного состояния, предотвращение «цветения» воды синезелеными водорослями, биологическую мелиорацию высшей водной растительности и, наконец, вылов рыбы и прочих биологических объектов. Причем рыба рассматривается не только как объект промыслового или любительского лова, но и как компонент экосистемы, предназначенный для выноса из водоёма первичной продукции, которая трансформируется в рыбную продукцию в виде ихтиомассы (Богданов, 2008).
Дальнейшее совершенствование технологии позволит использовать в животноводстве, как суспензию хлореллы, так и сухую биомассу хлореллы, а для водоёмов разработан метод альголизации концентрированной биомассой хлореллы.
Планктонные штаммы Chlorella vulgaris ИФР № С-111 и Chlorella vulgaris BIN запатентованы  (автор Богданов Н.И.) в Россиии на сегодняшний день они являются единственными в мире не превзойденными по своим свойствам и качеству.

ЛИТЕРАТУРА

Beijerinck M.W. Culturversuche mit Zoochlorella, Lichenengonidien und anderen niederen Algen // Bot. Zeit., 48, 47, Idem in: Verzamelde Geschriten van M.W. Beijerinck, 1921, № 2.

Андреева В.М. Род CLORELLA. Морфология, систематика, принципы классификации / В.М. Андреева – Л.: Изд-во «Наука»,  Ленингр. отд., 1975. – 110 с.

Музафаров А.М. Культивирование и применение микроводорослей / А.М. Музафаров, Т.Т. Таубаев. – Ташкент: Фан УзССР, 1984. – 136 с.

Сальникова М.Я. Хлорелла – новый вид корма / М.Я. Сальникова. –  М.: Колос, 1977. – 95 с.

Владимирова М.Г. Интенсивная культура одноклеточных водорослей / М.Г. Владимирова, В.Е. Семененко. – М.: АН СССР, 1962. – 59 с.

Богданов Н.И. Суспензия хлореллы в рационе сельскохозяйственных животных / Н.И. Богданов – 2-е издание, исправленное и дополненное. Волгоград, 2007. – 58 с.

Богданов Н.И. Биологические основы предотвращения «цветения» Пензенского водохранилища синезелеными водорослями / Н.И. Богданов –  2-е издание, дополненное и исправленное. Пенза: РИО ПГСХА, 2007. – 75 с.

Богданов Н.И. Первичная продукция и микробиология Кайраккумского водохранилища /Н.И. Богданов – Душанбе: Изд. «Дониш», 1975. – 110 с.

Богданов Н.И. Современное состояние первичной продукции планктона и микробиологические процессы Кайраккумского водохранилища / Н.И. Богданов, С.А. Андриевская – Известия АН Тадж ССР, Отд. биол. наук, 1991. Деп. в ВИНИТИ № 3448-В91.

Богданов Н.И. Современное состояние микробиологических процессов Кайраккумского водохранилища /Н.И. Богданов, С.А. Андриевская – Тез. докл. «VI съезд ВГБО», ч. I. Мурманск, Изд. «Полярная звезда», 1991. – С. 174-175.

Богданов Н.И. Микробиологические процессы и рыбоводные результаты интенсивно эксплуатируемых прудов Таджикистана / Н.И.Богданов, М.С. Эгамов – Известия АН Республики Таджикистан, Отд. биол. наук, 1993. Деп. ВИНИТИ № 197- В93. – 80 с.

Левич А.П. Теоретическая и экспериментальная экология планктонных водорослей. Управление структурой и функциями сообществ / А.П. Левич, В.Н. Максимов, Н.Г. Булгаков // Учебное пособие. –  М.: Изд-во НИЛ. 1997. – 184 с.

Богданов Н.И. Биологическая реабилитация водоёмов / Н.И. Богданов. 3 издание, дополненное и переработанное.– Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – 152 с.