Handhabung und Verlauf der Großkulturen

Zusammenfassung

Bei Chlorellakulturen mit beabsichtigter wirtschaftlicher Nutzung wird eine regelmäßige, kontinuierliche Ernte angestrebt. Dazu ist es notwendig, die Zellkonzentration für den maximalen Zuwachs zu kennen. Denn nur eine Ernte in diesem Bereich führt auf die Dauer zu den höchsten Ausbeuten. Diesen Gedanken liegt zugrunde “the theory of the optimum catch”, die 1933 von Hjort, Jahn und Ottestad (5) aufgestellt und die 1938 von Ketchum und Redfield auf Kulturen mariner Diatomeen (6) und 1949 von Ketchum, Lillick und Redfield auch auf verschiedene Grünalgenkulturen (7) ausgedehnt wurde. Diese Zellkonzentration ist aber von den verschiedenen, die Kultur beeinflussenden Faktoren abhängig und kann somit auch für Freiland- und Gewächshaus-Kulturen nicht gleich sein. Da die Teilungsrate vornehmlich durch die entsprechenden Lichtbedingungen geregelt wird, ist selbst bei einer Kultur — aufgrund der in unseren Breiten stark schwankenden Intensität der Sonnen- und Himmelsstrahlung — die Zellkonzentration für den maximalen Zuwachs nicht konstant. Die für eine Ernte geeignete Zellkonzentration festzulegen, ist unter diesen Bedingungen nicht einfach und man muß mit Verlusten, die sich in einer längeren Kulturdauer oder geringeren Ernte bemerkbar machen, rechnen. Für Chlorellakulturen unter den hier gegebenen optimalen Bedingungen, d.h. einer Reihe Sommertage mit 8–12 Std. Sonnenschein pro Tag, wurden die Wachstumskurven in Abb. 4 aufgestellt. Danach ist bei Freilandkulturen mit einer Verdoppelung der Individuenzahl bei einer Zellkonzentration von 8 · 10⁶ bis 64 · l0⁶ Zellen/cm³ innerhalb von 24 Stunden zu rechnen, bei den Gewächshauskulturen bei einer Zellkonzentration von 16 · 10⁶ bis 50 · l0⁶ Zellen/cm³. Da man bei höheren Populatiohsdichten mit einer größeren Ausbeute rechnen kann und nach Pratt (16) eine Wirkstoffanreicherung in diesem Stadium noch nicht infrage kommt, wurden die Kulturen halb abzentrifugiert, wenn die Zellkonzentrationen bei den Freilandkulturen in dem Bereich von 40 · 10⁶ bis 64 · 10⁶ Zellen/cm³ und bei den Gewächshauskulturen in dem Bereich von 32 · 10⁶ bis 50 · 10⁶ Zellen/cm³ lagen. Zur Ergänzung auf das Ausgangsvolumen wurde das Filtrat oder nach Bedarf neue Nährlösung zugegeben. Eine Verdoppelung der Individuenzahl innerhalb von 24 Stunden konnte bei ca. 10 Stunden Sonnenschein pro Tag wiederholt in Gewächshaus- und Freilandkulturen beobachtet werden. Bei optimalen Licht- und Kulturbedingungen und bei Aufrechterhaltung der Populationsdichte, die den höchsten Zuwachs liefert, müßte es also möglich sein, regelmäßig und dauernd zu ernten. Nach den Beobachtungen aber, die während einer 10 Tage dauernden Schönwetterperiode an zwei Freilandkulturen gemacht werden konnten, schien die Vermehrung in diesem Fall einem Rhythmus zu unterliegen, der sich in einer zu- und abnehmenden Teilungsrate äußerte. So konnte im Mittel an zwei aufeinanderfolgenden Tagen die Kultur halb abzentrifugiert werden, während am dritten Tag damit ausgesetzt werden mußte, weil die notwendige Populationsdichte noch nicht erreicht wurde. So betrug die Zeit, die zur Verdoppelung der Individuenzahl notwendig war, zuerst 18 bis 20 Stunden, stieg dann am folgenden Tag auf 30 bis 35 Stunden, um am dritten Tag noch weiter zuzunehmen, so daß der Zuwachs hier minimal war und auf eine Ernte verzichtet werden mußte. Am 4. Tag setzte dieser Drei-Tage-Rhythmus wieder mit einem Absinken der zur Verdoppelung notwendigen Zeit auf 18 – 20 Stunden ein. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Strahlungsintensität in dieser Dekade praktisch konstant war und der Rhythmus nicht durch wechselnde Lichtverhältnisse induziert werden konnte.