Хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer)

Тест-организм: зеленая одноклеточная водоросль Хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer).

Классификация:

• Царство: растения
• Отдел: зелёные водоросли
• Класс: требуксиофициевые
• Порядок: хлорелловые
• Семейство: хлорелловые
• Род: хлорелла
• Вид: Chlorella vulgaris Beijer

Перечень методик, в которых используется тест-организм:

• ПНД Ф 14.1:2:4.16-09 / 16.1:2.3.3.14-09 ФР.1.31.2009.06643 Методика определения токсичности питьевых, природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению относительного показателя замедленной флуоресценции (ОПЗФ) культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer)
• ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 16.1:2.3:3.7-04; ФР.1.31.2009.06642 Методика определения токсичности питьевых, природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Сhlorella vulgaris Beijer)
• ФР.1.39.2010.09103 Методика определения индекса токсичности нанопорошков, изделий из наноматериалов, нанопокрытий, отходов и осадков сточных вод, содержащих наночастицы, по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Сhlorella vulgaris Beijer).

Критерии выбора:

Принято считать, что зеленая одноклеточная водоросль Хлорелла появилась на земле более двух миллиардов лет назад. Пережив многих представителей растительного и животного мира, она дожила до наших дней практически не изменившись. Хлорелла распространена практически по всему миру, что делает её доступным биологическим объектом. Для роста и развития этой водоросли нужно совсем немного: наличие в воде растворенных микроэлементов, углекислый газ, свет и достаточно тепла. При создании благоприятных условий в лабораториях или биореакторах, Хлорелла размножается очень бурно, каждые 12 часов одна клетка дает от 2 до 16 способных к дальнейшему размножению клеток. Такой быстрый и обильный рост делает Хлореллу крайне привлекательным кандидатом на роль тест- объекта при биотестировании. При этом, штамм водоросли Хлорелла способен в течение долгого времени без поддержания стерильности оставаться альгологически чистой культурой, что создает идеальные условия для выращивания культуры водоросли в лабораториях в качестве тест-объекта. Высокая скорость роста хлореллы позволяет выращивать её в достаточном количестве в качестве корма для других тест-объектов, например дафний магна или цериодафний, что особенно удобно при реализации методов биотестирования на двух тест-объектах.

Не менее важным фактором можно считать высокую чувствительность Хлореллы к широкому спектру естественных и искусстаенных токсикантов. В их числе гербициды, пестициды, соли тяжелых металлов, фосфаты и многие другие. Реакция водорослей на присутствие токсикантов в воде хорошо изучена, предсказуема, и имеет высокую воспроизводимость.

Общие сведения:

Хлорелла (от греч. χλωρός, «зелёный» и лат. ella — уменьшительный суффикс) — род одноклеточных зелёных водорослей, относимый к отделу Chlorophyta. Имеет сферическую форму, от 2 до 10 мкм, не имеют жгутиков. Хлоропласты хлореллы содержат хлорофилл-а и хлорофилл-б. Для процесса фотосинтеза хлорелле требуются только вода, диоксид углерода, свет, а также небольшое количество минералов для размножения.

Очень распространенной является Chlorella vulgaris, постоянно встречающаяся массами в воде и в грязи луж, канав и прудов. Часто развивается она, а также родственная ей форма, Chlorella infusionum в лабораториях и домашнем быту в сосудах с водой или с растворами пепсина и сахара, покрывая зеленоватым налетом внутреннюю поверхность стекла.

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.

Хлорелла используется для производства кислорода в замкнутых экосистемах. По своей питательности эта водоросль не уступает мясу и значительно превосходит пшеницу. Если в пшенице содержится 12 % белка, то в хлорелле его более 50 %. Плюс 15 витаминов. Но увы, все питательные вещества защищены мощной клеточной стенкой, которую человеческие пищеварительные ферменты не способны расщепить. Однако современные ученые научились бороться с этой проблемой. Теперь клетки хлореллы разрушаются под большим давлением, а полученную массу спрессовывают в таблетки или оставляют в виде порошка. Другой вариант — полное высушивание водоросли при интенсивном перемешивании в течение 4 часов при температуре порядка 50° C. В обоих случаях достаточно добавить воды, чтобы получить питательную массу, которая будет усваиваться человеческим организмом.