Как вырастить эвглену в домашних условиях

Эвглены (Euglena) — мелкие одноклеточные организмы, относящиеся к группе зеленых жгутиконосцев типа простейших животных. Так же как для других представителей класса жгутиконосцев, для них характерно наличие жгутиков. У эвглен имеются особые органоиды-хроматофоры, содержащие хлорофилл, с помощью которого они, подобно растениям, синтезируют на свету углеводы из неорганических веществ. Эта особенность эвглен сближает их с растениями и в то же время выделяет эвглен как совершенно особый вид корма для мальков ряда рыб, в частности растительноядных.

Многочисленные виды рода Euglena часто встречаются в озерах, прудах, канавах и лужах. Многие из них населяют водоемы, богатые органическими веществами. Особый интерес представляют эвглены, добытые в постоянных и временных лужах, они имеют то преимущество, что их можно сохранить в засушенном виде, кроме того, они лучше поддаются культивированию на средах, составленных на дистиллированной воде, т. е. с определенным химическим составом.

В водоемах обитает много видов эвглен, отличающихся как по размерам, так и по форме тела. Наиболее часто встречается Euglena viridis — эвглена золеная. Тело ее имеет веретеновидную форму, задний конец заострен. Спереди имеется жгутик, у его основания расположена ярко-красная стигма — глазное пятно. Снаружи эвглена покрыта оболочкой, внутри видны зеленые хроматофоры и бесцветные ядра парамила, представляющего продукт ассимиляции.

Эвглен можно добывать в лужах с помощью сачка, предназначенного для “пыли”, но гораздо удобнее разводить их в культуре.

Кроме зеленой эвглены довольно легко культивировать Е. gracilis и Е. deses.

В качестве питательной среды можно использовать настой на почве, взятой со дна водоема (в частности, пересохшего), где эти организмы обычны. Однако удобнее пользоваться специальными средами: Кнопа и Бенеке. Состав среды Кнопа: вода дистиллированная — 1000 мл, MgS04 — 0,25 г, Са(NO3)2 — 1,0 г, K2HPO4 — 0,25 г, KCl — 0,12 г, FeCl3 — следы. Состав среды Бенеке: вода дистиллированная — 1500 мл, NН4NО3 — 0,3 г, CaCL2 — 0,15 г, К2НРО4 — 0,15 г, MgSO4, — 0,15 г, FеСl3 — следы.

На этих минеральных средах эвглены размножаются медленно. Необходимо добавление органических веществ; в качестве одного из них можно использовать бульон, приготовленный из мелко нарезанных кусочков мяса (без жира) с последующим фильтрованием через вату. Бульон в количестве нескольких капель добавляется в одну из сред. Развивающиеся бактерии отнюдь не препятствуют развитию эвглен. Бульон можно хранить в стеклянной посуде в холодильнике. Эвглен можно разводить также в сенном настое, приготавливаемом для инфузорий.

Через 5—7 дней жидкость зеленеет из-за громадного количества размножающихся в ней жгутиковых. В культуру следует раз в месяц наливать 1/4 свежего раствора; содержать ее следует на свету. Благодаря положительному фототаксису эвглен легко повысить их концентрацию, отбирая пипеткой хорошо заметную невооруженным глазом зеленую пленку, образующуюся на поверхности воды в местах, наиболее ярко освещенных солнцем или пучком искусственного освещения. Полученных таким образом эвглен следует отделить от жидкости, процедив ее сквозь мельчайшее сито. Угасание культуры замечают по ее посветлению, а также по порошкообразному осадку на дне сосуда, являющемуся инцистированными эвгленами. Помимо эвглен можно в подобных же условиях, но при более высокой концентрации органических веществ, культивировать представителей близкого рода факус (Phacus).

Подобно ряду других объектов, эвглена сравнительно новый для рыб вид корма, хотя, по-видимому, ранее пользовались им как составной, а иногда и основной частью лужной “пыли”. Ею можно выкармливать мальков таких сложных видов рыб, как стеклянных окуней и лялиусов, что говорит о высоком качестве этого корма и о необходимости освоения методики разведения эвглен. Для выкармливания растительноядных наряду с эвгленой нужно проверить питательную ценность и более крупной колониальной формы жгутиковых — вольвокса (Volvox globator).

Здоровье для человека и планеты

Не исключено, что наш мир спасут крохотные живые существа зелёного цвета. По-японски их называют «мидоримуси». Это эвгленовые одноклеточные водоросли величиной всего лишь 0,05 миллиметра. Их можно обнаружить в воде на заливных рисовых полях и даже в лужах. И хотя в японском названии присутствует компонент «муси», которым обозначают насекомых, пресмыкающихся и червей, на самом деле эвглена относится к семейству водорослей, тому же самому, что и морская капуста-ламинария. Эти одноклеточные организмы обладают характерными свойствами, присущими как растениям (осуществление фотосинтеза), так и животным (способность передвигаться).

Эвглена весьма плодовита — для роста популяции достаточно лишь наличие воды и света, а кроме того, она обладает высокими пищевыми характеристиками, поскольку содержит 59 видов питательных веществ: витаминов, минералов, аминокислот и т. д. К тому же, способность поглощать большие количества двуокиси углерода даёт надежду на возможность использовать эвглену для решения экологических проблем.

Акционерная компания Euglena Co., Ltd., штаб-квартира которой находится в токийском районе Бункё — это венчурное предприятие, которое пользуется повышенным вниманием в связи со своей деятельностью в области производства и продажи сырья для диетических продуктов питания и косметических средств, а также в сфере разработки биологического топлива с использованием эвгленовых водорослей. Вот почему в качестве своего названия фирма выбрала термин, означающий эвгленовые водоросли, или «мидоримуси». Диетические пищевые добавки, напитки, печенье и другие продукты, изготавливаемые с использованием сухого порошка из эвглены, активно обсуждаются как обильный источник легко усваиваемых питательных веществ. «С помощью эвглены мы укрепим здоровье людей и планеты!» — полон энтузиазма президент и CEO компании Euglena Co., Ltd. Идзумо Такаси.

Из выращенной культуры эвглены с помощью центробежных сепараторов удаляют воду (слева), затем её высушивают в распылительной сушилке (в центре). Полученный порошок эвглены (справа) используют в качестве добавки при изготовлении продуктов питания и т. п.

Всё началось с желания спасти от голода детей в Бангладеш

Впервые Идзумо узнал о свойствах эвглены в 1998 году, когда он увидел страдающих от дистрофии детей в Бангладеш и захотел найти способ для их спасения. Когда поиски обладающих высокой питательностью продуктов привели Идзумо к эвглене, он решил поставить на деловую основу своё желание избавить мир от проблемы нехватки продовольствия.

Но когда Идзумо обратился к исследователям эвгленовых водорослей, чтобы проконсультироваться по вопросу коммерческих перспектив, в ответ он услышал: «Эвглену трудно разводить». На тот момент в мире не было ни одного прецедента успешного массового разведения эвгленовых водорослей.

Вместе со страстным энтузиастом-исследователем Судзуки Кэнго (директор Euglena Co., Ltd., ответственный за R&D) Идзумо стремился создать технологию разведения эвглены, однако разработка метода культивирования сталкивалась с массой трудностей. Одно время участники были близки к тому, чтобы отказаться от идеи создания компании. Однако после того, как они повстречались и заручились поддержкой управляющего фирмы по продаже функциональных продуктов питания Фукумото Такуюки (директор Euglena Co., Ltd., ответственный за маркетинг), в 2005 году они втроём занялись созданием своего предприятия.

Работа получила поддержку по всей Японии

Для разработки метода культивирования эвглены Идзумо и его партнеры обратились за помощью к исследователям эвгленовых водорослей по всей Японии. Им удалось заручиться содействием научных лабораторий Токийского университета, Университета префектуры Осака, Университета Кинки, а также предприятий частного сектора, объединив усилия исследователей-энтузиастов по всей Японии. В результате уже к концу года, когда была основана компания, впервые в мире удалось добиться успеха массового выращивания эвглены на открытом воздухе.

Президент и CEO компании Euglena Co., Ltd. Идзумо Такаси

Ключом к успеху стало изменение подхода к реализации идеи. Культивировать эвгленовые водоросли оказалось затруднительно: размножающуюся эвглену тут же поедали другие микроорганизмы. Поэтому пришлось рассмотреть иной подход к реализации замысла: отказаться от попыток подобрать условия, которые защитили бы эвглену от естественных врагов, а вместо этого заняться созданием условий, в которых не смогут существовать никакие другие организмы, кроме эвглены. Когда это удалось, удалось и наполнить культивированной эвгленой стоящие на открытом воздухе резервуары для её разведения.

Рассказывая об этом успехе, Идзумо подчёркивает: «Работа велась в масштабе всей Японии исследователями, которые объединили свои силы в стремлении изменить мир к лучшему при помощи эвглены».

Сейчас создатели этого метода получают запросы о практическом использовании эвглены со всего мира. А для этого необходимо повышать стабильность процесса и качество производимой эвглены. Одновременно с совершенствованием технологии разведения на производственной базе компании, расположенной на острове Исигаки в префектуре Окинава, ведётся производство эвгленовых водорослей с характеристиками, оптимальными для производства пищевых продуктов и биологического топлива, которые поставляются в исследовательские учреждения.

Жиры эвглены как топливо для реактивной авиации

Культивирование с целью создания биотоплива

Компания Euglena Co., Ltd. занимается созданием функциональных пищевых продуктов из эвгленовых водорослей. В то же время большие ожидания связывают и с использованием высоких питательных свойств эвглены не только в пищевой промышленности, но и в производстве корма для скота. Более того, совместно с университетами и другими предприятиями ведутся разработки в области связывания двуокиси углерода, а также производства биотоплива.

Культивирование эвглены с использованием газообразных отходов ТЭС

Особенно впечатляют исследования, связанные с использованием эвглены в производстве топлива для реактивной авиации. Вырабатываемые и накапливаемые в организме эвглены в процессе метаболизма жиры имеют состав, делающий их пригодными для использования в качестве реактивного топлива, что вселяет надежду на создание топлива реактивной авиации нового поколения.

Ведутся и разработки, связанные с созданием технологии сокращения эмиссии двуокиси углерода. Эвгленовые водоросли осуществляют фотосинтез даже в среде с высоким уровнем концентрации двуокиси углерода. Поэтому в настоящее время проходят практические испытания по сокращению выбросов углекислого газа методом разведения эвглены с использованием газообразных отходов тепловой электростанции.

Так выглядит резервуар для разведения эвглены до (слева) и через один час после (справа) пропускания газообразных отходов. После пропускания через воду газообразных отходов эвглена продолжает жить и размножаться.

Спасти детей от дистрофии при помощи эвглены

Компания продолжает наращивать масштабы деятельности. В декабре 2012 года она осуществила размещение своих акций на фондовом рынке. После этого началась работа, которая была поставлена целью при создании фирмы: спасение страдающих от дистрофии детей при помощи эвглены. Компания открыла офис в Бангладеш, и уже в ближайшее время планируется приступить к практическим испытаниям. «Из-за политической нестабильности начало практических экспериментов задержалось, но теперь в сотрудничестве с НКО мы будем предлагать детям бесплатные обеды из продуктов, изготовленных с добавлением эвглены, и изучим эффект от повышения питательности рациона», — поясняет Идзумо.

— В мире насчитывается около 1.8 млрд последователей ислама, которые не употребляют свинину. У многих из этих людей наблюдается нехватка в организме витамина B1. Нам хотелось бы попытаться решить эту проблему с помощью витаминов, которые содержатся в эвглене, — говорит президент Euglena Co., Ltd. В настоящее время компания уже получила сертификат соответствия производства эвглены требованиям, предъявляемым к халяльной пище, и теперь она планирует развернуть реализацию продукции в странах мусульманского мира, начиная с Бангладеш.

Биотехнология, которая использована для производства эвглены компанией Euglena Co., Ltd, является одной из сфер, где Япония способна продемонстрировать своё превосходство. Японцы издавна пользуются технологиями ферментации с использованием микроорганизмов при изготовлении сакэ, соевого соуса, пасты мисо из соевых бобов и т. п. Для производства продуктов питания и энергоносителей из эвглены используются аналогичные технологии, в которых задействованы микроорганизмы. «Несомненно, мы можем помочь планете с помощью эвглены, ведь Япония обладает прекрасными технологиями ферментации», — уверен Идзумо.

Подготовка материала статьи и текст: Сато Наруми
Фото к заголовку: эвгленовые водоросли — «мидоримуси» —под микроскопом