Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 9 september 1950 - Fotosyntesens utnyttjande, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
782
TEKNISK TIDSKRIFT
dyrbarare gödningsmedel, såsom nitrat, fosfat och kali,
under det förluster av dessa ämnen, t.ex. genom
urtvätt-ning, är oundviklig vid vanligt jordbruk. Utbytet av
torrsubstans vid algodling uppskattas till 1 250—7 500 t/ha
beroende på latitud, temperatur och antal solskenstimmar.
Dessa siffror har erhållits ur laboratorieexperiment med
alger, mätning av fotosyntesens hastighet i havet och
provodling av högre växter under optimala betingelser.
Uppskattningen kan i själva verket anses försiktig. Den
viktigaste begränsande faktorn torde oftast bli tillgänglig
kolsyremängd. Av atmosfärens 0,03 % kan blott ca s/3
utnyttjas av kloroplasterna, och den hastighet, varmed kolsyran
går i lösning, bestämmer vanligen fotosyntesens hastighet.
Algkulturens praktiska utförbarhet
Om fotosyntes skall kunna utnyttjas i teknisk skala,
måste kapitalkostnaderna ligga inom rimliga gränser,
algerna måste kunna klara sig mot potentiella fiender i
atmosfären, och den erhållna produkten måste ha
handelsvärde. En hastig överslagsberäkning har visat, att
investeringarna icke behöver avsevärt överstiga kostnaderna
för uppodling av obruten mark eller för
bevattningsanläggningar, då proceduren vid igångsättning av algodling blir
snarlik. Driften blir emellertid enklare i senare fallet, då
man slipper årlig plöjning, dikning, sådd, rensning,
besprutning och skörd. Man behöver blott utföra ständig
omröring och centrifugering av produkten, processer som
fordrar mycket litet mänsklig arbetskraft. Enligt ett annat
förslag skall man utnyttja havsvikar, på vilka man lägger
ett lager av sötvatten i stora skålar av polyetylen eller
butylgummj; vågrörelsen skulle då ge omröringen gratis.
Den största fördelen med detta projekt är, att man
undviker svårigheterna att åstadkomma vågräta markytor,
som kan betyda stora kostnader i kuperade länder som
Korea och Japan. Den största olägenheten tycks vara, att
underhållskostnaderna säkerligen blir höga.
Risken för att algkulturen skall förstöras av naturliga
fiender, har i någon mån undersökts på laboratoriet. Många
förslag att utnyttja havet för växtodling har fallit just på
den rikliga förekomsten av parasiter i havsvatten. Vid
första påseende synes det omöjligt att vidmakthålla en
renkultur av någon mikroorganism i fria luften. Det finns
emellertid mycket, som antyder, att några av de algarter,
som lättast odlas i renkultur på laboratoriet, har förmåga
att döda sina fiender och konkurrenter. Man har t.ex. satt
vanligen förekommande luftburna bakterier till kulturer
av Chlorella och funnit, att denna frodas, under det
bakterierna försvinner. Man tror, att algen avsöndrar ett
antibiotikum, som kallats chlorellin och som antagligen är
blandningar av fettsyror med 10—12 kolatomer. Ett halvt
dussin laboratorier har i alla händelser odlat
Chlorella-och Scenedesmus-arter utan att några svårigheter med
infektioner uppstått; blott gamla kulturer och sådana, som
försatts med socker, angreps av jäst eller mögel. Det synes
därför fullt tänkbart, att algodlingar skall kunna hållas
rena i öppna dammar, om man ser till, att
växtbetingelser-na är så goda som möjligt. För andra släkten än Chlorella
blir det dock sannolikt nödvändigt att tillsätta spår av
gifter mot svampar och bakterier.
Mikroorganismernas handelsvärde är för närvarande
svårt att uppskatta. Mycket litet är känt om algers
näringsvärde. Det torde dock vara mycket lågt; gamla, långsamt
vuxna alger tycks ha en viss laxativ verkan, under det unga
och hastigt vuxna icke givit obehagliga effekter.
Sötvattensalgers sammansättning
och möjligheter att förändra den
Man behöver emellertid icke nödvändigt äta algerna, som
de är; mycket annat kan göras med dem, ty de innehåller
många biokemiska produkter, som kan utnyttjas på olika
sätt. Det har visats, att maximalt utbyte av fotosyntesen
uppnås vid 120—200 h efter sådden. Det synes därför
lämpligast att undersöka algernas sammansättning vid
denna ålder. Man har funnit, att de då innehåller 1—14 %
kväve, 1—5 % fett, en högst varierande mängd kolhydrat
och 3—9 % aska.
Kvävet är bundet i proteiner, nukleonsyror och klorofyll.
Största delen torde ingå i proteinerna, vilkas aminosyror
icke undersökts; för saltvattenalger har man funnit
mycket litet tryptofan, litet histidin och arginin samt mycket
prolin. Ingen av dessa är särskilt olämplig till
människoföda. Man tror, att nukleinsyrahalten kan vara 10—13 %
av torrvikten, under det klorofyll torde ingå med 1—5 %.
Då den senare endast håller 6 % kväve, motsvarar den blott
en liten del av kvävehalten.
Fettfraktionen består till ca 25 % av sterol;
förtvålnings-produkterna är till största delen vattenlösliga (fosfat,
glycerin, lägre fettsyror och kanske några okända ämnen),
men återstoden har visat sig vara de väntade fettsyrorna
med 16—18 kolatomer, övervägande omättade med 2—3
dubbelbindningar per molekyl. Alger tenderar att lagra
flytande, omättade fetter, när de utsätts för stark
belysning i en näringslösning fattig på kväve. Under dessa
förhållanden kan algcellerna icke dela sig snabbt, och de har
därför intet annat att göra än bli gamla och feta. För att
lyckas med en odling av detta slag måste man dock
tillföra extra kolsyra och något skyddsmedel mot parasiter.
Kolhydrathalten tycks variera mycket med kulturens
ålder. Rimliga högsta värden för olika kolhydrat uppges
till: lösliga sockerarter 15 %, stärkelse 10 %, cellulosa
10 %, pentosaner m.m. 20 %, algsyra 30 %. Alla dessa
ämnen utom det sista kan förjäsas efter mild hydrolys
med syra eller enzym. Man vet, att algsyran kan utnyttjas
av havsplankton — vissa crustacéer lever på alger — men
det hydrolytiska enzym, som möjliggör detta, torde vara
mycket speciellt, ty algsyra tycks vara osmältbar för
däggdjur och oanvändbar för nästan alla bakterier.
Det vore bäst, om man kunde omvandla alla algernas
beståndsdelar till en enda användbar produkt. Det tycks
finnas tre möjligheter att nå ett sådant resultat. Man kan
utföra en fullständig hydrolys följd av odling av jäst eller
andra mikroorganismer, som har en lämplig
proteinsammansättning. Genom att modifiera betingelserna för
kulturen kan man erhålla en produkt, som är rik på både
proteiner och fett. Sådana processer utarbetas nu i
industriell skala med melass eller hydrolyserad cellulosa som
råmaterial, och det finns intet rimligt skäl, varför man
icke skulle kunna göra detsamma med alghydrolysat. En
annan utväg vore att överföra detta till flyktiga ämnen,
såsom etanol, aceton och butanol, vilka kan användas i
kemisk industri. Dessa processer har den fördelen, att man
som biprodukt får stora mängder koldioxid, vilken kan
användas för att påskynda och underlätta fotosyntesen.
Ett tredje tänkbart sätt att utnyttja alger är
lågtemperaturkolning till kolpulver, som torde kunna ersätta kimrök
och i en del länder träkol.
Andra möjligheter, som tycks mer lovande på lång sikt,
är ändring av mikroorganismernas genuppsättning, så att
de åstadkommer mer önskvärda produkter. Man kan tänka
sig att genom förädling nå fram till former, som är rika
på proteiner och fett men har låg algsyrahalt. I andra fall
kanske man hellre vill ha sådana, som ger mycket
alfacellulosa för framställning av fiber och plaster. Det är
känt, att vissa blågröna alger fixerar kväve ur luften på
samma sätt som jordbakterier. Man kan därför tänka sig,
att med deras hjälp framställa kvävegödning med solljus
som direkt energikälla i stället för över elektrisk kraft.
Det är omöjligt att nu avgöra, om en sådan process är
ekonomiskt lönande, men utsikterna härför tycks lovande.
Tekniken vid ökning av vissa önskade ämnen är icke svår;
den består i partiell blockering av ett eller flera
enzymsystem endera genom mutation eller genom användning
av specifika gifter, t.ex. antimetaboliter (Tekn. T. 1950
s. 683). Man måste emellertid härvid räkna med en
minskning av fotosyntesens verkningsgrad, men detta
kompenseras av produkternas ökade värde. SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
