Биология Использование 

Использование рясковых самое разнообразное.

Источник корма.

Рясковые играют достаточно важную роль как в природных экосистемах (это корм для многих рыб, околоводных птиц и млекопитающих), так и непосредственно для человека. Ряска может служить и кормом для домашних животных, и пищей для нас самих.


Пища для человека.

В Юго-Восточной Азии (Таиланд, Бирма, Лаос) население уже много поколений использует вольфию шаровидную (Wolffia globosa) как овощ и приправу под названием "водные яйца". В Мексике ряску горбатую продают на продовольственных рынках. Есть также сведения, что рясковые, именуемые "водным маисом", были важным пищевым продуктом для древних майя в Гватемале. По отзывам пробовавших, неплохие вкусовые качества и у встречающейся в наших широтах вольфии бескорневой (Wolffia arrhiza).


Химический состав рясковых.

Сухая масса содержит в среднем около 35% белков, примерно столько же углеводов и 10-15% жиров. Остальное приходится на клетчатку. Белок рясковых отличается высокими потребительскими свойствами - за исключением метионина, цистеина и триптофана он содержит все необходимые для питания аминокислоты в количествах, соответствующих нормам Всемирной продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО). По содержанию необходимых аминокислот рясковые превосходят такие продовольственные культуры, как кукуруза и рис, а также обогащены лизином, аргинином, аспараговой и глутаминовой кислотами. Содержание углеводов варьирует между 14 и 43% от сухого веса, но и этот показатель можно увеличить на 40% специальными добавками при культивировании. Рясковые также богаты витаминами А1, В1, В2, В6 , С, в особенности много в них витаминов Е (около 0,5 мг/г сухого веса) и РР (никотинамид) - около 0,8 мг/г сухого веса.


Продуктивность рясковых.

Решающее значение для использования растения как источника пищи и фуража имеет его продуктивность - а она у рясковых неожиданно высокая, несмотря на крошечные размеры. Кроме того, использовать можно все растение целиком (а не отдельные части), и в течение всего вегетационного периода. Годовой урожай на возделываемой поверхности у рясковых выше, чем у любого другого пищевого растения. Так, для получения равного с ряской количества белков необходимо засеять люцерной поверхность, почти в 5 раз большую по площади. Соей - в 10 раз. Похожее соотношение наблюдается и при оценке получаемого с единицы возделываемой площади крахмала. Культура рясковых особенно перспективна в регионах с круглогодичным вегетационным периодом. В южных штатах США продуктивность ряски составляет 1300-2700 т сухой массы на 1 км2 в год, в Израиле - 1000-3900, Индии - 2200, Узбекистане - 700-1500, Чехии - 800 т/км2.







Источник корма для животных.

Возможности использования рясковых как фуража или добавочного корма испытаны на молочных коровах, бычках, свиньях, овцах; кроликах, нутриях, ондатрах на звероводческих фермах; утках, индейках, прудовой рыбе. У большинства видов положительное влияние кормления рясковыми проявлялось в быстрой прибавке веса. Однако у индеек из-за высокого содержания каротиноидов наблюдали изменение окраски яичных желтков. Корм, на 75% состоящий из рясковых, никак не влиял на качество продукции голштинских молочных коров и бычков.

Oчистка технических вод с помощью рясковых.

В природе рясковые особенно хорошо растут в эвтрофных, т.е. обогащенных питательными веществами (нитраты, аммиак, фосфаты), водоемах. Опыты показали, что эти растения устойчивы к очень высоким концентрациям этих веществ - таким, которые наблюдаются в водоемах, куда поступают отработанные коммунальные, сельскохозяйственные и промышленные воды. Благодаря быстрому росту рясковые поглощают огромное количество таких веществ, тем самым очищая воду. Эти свойства рясковых позволили их использовать для очистки технической воды. Созданные рядом фирм США и Германии на основе рясок технические установки по очистке воды представляют собой несколько ванн с поверхностью около 200 м2 с очищаемой водой и рясковыми, агрегаты по сбору и транспортировке растений, устройства по их сушке, ферментации, накопитель метана, генератор и др. Если поступающая в установку вода содержит 40-60 мг/л взвешенных частиц и 3-5 мг/л фосфора, то после очистки в ней остается этих веществ 3,1 и 0,2 мг/л соответственно. Кроме того, в таких сооружениях существенно подавляется рост водорослей, поскольку листецы рясковых поглощают солнечный свет уже на водной поверхности, ограничивая его доступ в нижележащие слои. Одна такая установка способна обеспечить очистку коммунальных вод для поселка с населением около 100 человек.

Очистка вод с животноводческих ферм.

Аналогично можно использовать рясковые и для очистки отработанных вод животноводческих ферм. Так, для удаления азота из навозной жижи от 16 коров необходим 1 га водной поверхности с растущей ряской. Эффективность увеличивается, если навозную жижу сначала ферментируют в метан - в этом случае ферма на 100 коров может быть еще и полностью обеспечена энергией. А после сушки урожай рясковых можно применять как органическое удобрение. Если выращиваемую на навозной жиже ряску дезинфицировать гипохлоритом, ее можно использовать и на корм скоту.

Очистка промышленных вод.

Поскольку рясковые могут накапливать и токсичные тяжелые металлы, эти растения предлагают использовать и в очистке промышленных вод. Ряска малая, например, за двое суток уменьшает содержание меди в отработанной воде с 5 мг/л до 1 мг/л. Правда, тяжелые металлы вызывают у растений повреждения, но и это может быть использовано - наличие характерных симптомов дает основания для контроля качества воды (биомониторинг).

Помимо металлов рясковые могут также удалять из отработанных вод токсичные органические соединения (например, полихлорбифенилы - на 100%). Ряска малая накапливает в больших количествах гербициды. Можно предполагать, что особенно эффективно могут очищаться рясковыми богатые углеводами отработанные воды сахарной промышленности.

Большинство очистных сооружений на основе рясковых установлено пока в США (штаты Джорджия, Северная Дакота, Невада, Луизиана, Висконсин, Вирджиния) и в Индии, тогда как в умеренных широтах Европы они единичны. Однако успешное функционирование их в Польше и Бельгии и планируемое возведение в Германии, возможно, будет стимулировать более широкое включение рясковых в систему водного хозяйства стран с относительно неблагоприятным климатом.

Применение рясковых в биотехнологических процессах.

Другой формой использования рясковых является их применение в биотехнологических процессах, в частности в биореакторах - как поставщика ферментов для ускорения химических превращений. В качестве наполнителя реакторов особенны ценны вольфия безкорневая и зимующие почки многокоренника обыкновенного. Например, активность некоторых ферментов можно существенно увеличить предварительным выращиванием ряски в условиях недостатка фосфатов. Кроме того, наполнитель из рясковых, высушенный при замораживании или в потоке воздуха, еще долго может сохранять каталитические свойства. Полученные из него сухие препараты в форме гранул через месяцы и годы вновь способны реактивироваться после увлажнения и могут загружаться в биореактор для участия в новых процессах.

Использование в медицине.

Из рясковых, особенно из вольфии, производят и пористые микрокапсулы, состоящие из неразрушенных клеточных стенок, которые используют в хроматографии для разделения смеси веществ на основе различий размеров их молекул, например, отделения низкомолекулярных сахаров, солей от макромолекул (белки), коллоидов и суспензированных частиц (клетки, органеллы). В частности, на этой основе разработаны процессы очистки крови. Перспективно использование таких капсул в молочной промышленности, в очистке питьевой воды.

Таким образом, удивительные особенности самых крошечных цветковых растений позволяют использовать их для решения самых разнообразных проблем - от снабжения населения пищей до применения в сложных биотехнологических процессах. Кроме того, уже несколько десятилетий рясковые, в силу их нетребовательности к среде, небольших размеров и простоты строения, рассматривают как ценный модельный объект для морфогенетических, физиологических, биохимических экспериментов.

Главная       Морфологическое строение Способы размножения
Краснодар, 2000