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.
|
|