Efekt zmiennej koncentracji fosforu na efektywność syntezy lipidów mikroglonów Chlorella vulgaris

• Autorzy: Rokicka M. , Zieliński M. , Szwarc K. , Szwarc D. , Dębowski M.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/68338

Warianty tytułu

EN

Lipid accumulation of Chlorella vulgaris under different phosphate concentrations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Hodowla i wykorzystanie mikroglonów jest obecnie intensywnie rozwijającym się obszarem badawczym. Niektóre gatunki mikroalg, w odpowiednich warunkach, gromadzą duże ilości tłuszczu w komórkach, który ma odpowiedni profil kwasów tłuszczowych do produkcji biodiesela. Etapem kierunkującym mikroglony na akumulację lipidów jest hodowla w określonych warunkach fizykochemicznych. Celem badań było określenie wpływu zmiennego stężenia fosofru w medium hodowlanym na olejogenność mikroglonów Chlorella vulgaris oraz wyznaczenie parametrów hodowli w trybie szoku. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość stosowania szoku fosforowego w celu makasymalizacji syntezy lipidów przez mikroglony Chlorella vulgaris. W trakcie badań uzyskano 45,23% oleju z biomasy z hodowli z szokiem fosforowym, natomiast z biomasy pochodzącej z hodowli standardowej uzyskano o 18% oleju mniej niż z biomasy pochodzącej z hodowli z deficytem fosforu.

EN

The cultivation and utilization of microalgae is now a intensively developing area of research. Some species of microalgae, under appropriate conditions, accumulate large amounts of lipids in the cells. This lipids have a suitable profile of fatty acids for biodiesel production. The culture of microalgae for lipids accumulation should be performed in certain physicochemical conditions. The aim of the study was to determine the effect of variable ortophophates concentrations in the culture medium for lipids accumulation of microalgae Chlorella vulgaris and to determine of parameters of the phosphoric shock in the medium. The study confirmed the possibility of the use of the phosphoric shock in the medium to maximize lipids accumulation by the microalgae Chlorella vulgaris. In the study, 45.23% of the oil was obtained from the biomass from the culture with phosphoric shock in the medium and 18% less of the oil was obtained from the biomass from the standard culture.

Słowa kluczowe

PL

mikroglony; lipidy; biodiesel

EN

microalgae; lipid; biodiesel

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 2
• Strony: 123--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 , tab., rys.

Twórcy

autor

Rokicka M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Inżynierii Środowiska, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Zieliński M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Inżynierii Środowiska, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Szwarc K.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Inżynierii Środowiska, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Szwarc D.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Inżynierii Środowiska, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

autor

Dębowski M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o Środowisku, Katedra Inżynierii Środowiska, ul. Warszawska 117a, 10-719 Olsztyn

Bibliografia

• 1. Bligh E.G., Dyer W.J. 1959. A rapid method of total lipid extraction an purification. Can. J. Biochem. Physiol., 37 (8), 911–917.
• 2. Chisti Y. 2007. Biodiesel from microalgae. Biotechnol. Adv., 25, 294–306.
• 3. Feng P., Deng Z., Fan L., Hu Z. 2014. Lipid accumulation and growth characteristics of Chlorella zofingiensis under different nitrate and phosphate concentrations. Journal of Bioscience and Bioengineering, 114 (4), 405–410.
• 4. Gao B., Yang J., Lei X., Xia S., Li A., Zhang C. 2016. Characterization of cell structural change, growth, lipid accumulation, and pigment profile of a novel oleaginous microalga, Vischeria stellata (Eustigmatophyceae), cultured with different initial nitrate supplies. Journal of Applied Phycology, 28(2), 821–830.
• 5. Griffiths M. J., van Hille R. P., Harrison S. T. 2014. The effect of nitrogen limitation on lipid productivity and cell composition in Chlorella vulgaris. Applied microbiology and biotechnology, 98(5), 2345–2356.
• 6. Guo X., Su G., Li Z., Chang J., Zeng X., Sun Y., Lin L. 2015. Light intensity and N/P nutrient affect the accumulation of lipid and unsaturated fatty acids by Chlorella sp. Bioresource technology, 191, 385–390.
• 7. Illman A.M., Scragg A.H., Shales S.W., 2000. Increase in Chlorella strains calorific values when grown in low nitrogen medium. Enzyme Microb. Tech., 27, 631–635.
• 8. Khozin-Goldberg I., Cohen Z. 2006. The effect of phosphate starvation on the lipid and fatty acid composition of the fresh water eustigmatophyte Monodus subterraneus. Phytochemistry, 67, 696–701.
• 9.Larned S. T. 1998. Nitrogen-versus phosphorus-limited growth and sources of nutrients for coral
• reef macroalgae. Marine Biology, 132(3), 409–421.
• 10. Li X., Hu H.Y., Gan K., et al., 2010. Effects of different nitrogen and phosphorus concentrations on the growth, nutrient uptake, and lipid accumulation of a freshwater microalga Scenedesmus sp.. Bioresour. Technol., 101, 5494–5500.
• 11. Li X., Wang M., Liao X., Chen H., Dai Y., Chen B. 2015. Two Stages of N-Deficient Cultivation Enhance the Lipid Content of Microalga Scenedesmus sp. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 92(4), 503–512.
• 12. Mujtaba G, Choi W, Lee C-G, Lee K. 2012. Lipid production by Chlorella vulgaris after a shift from nutrient-rich to nitrogen starvation conditions. Bioresour Technol., 123, 279–283.
• 13. Prommuak C., Pavasant P., Quitain A..T, Goto M., Shotipruk A. 2013. Simultaneous production of biodiesel and free lutein from Chlorella vulgaris. Chem Eng Technol., 36, 733–739.
• 14. Ruangsomboon S. 2015. Effects of different media and nitrogen sources and levels on growth and lipid of green microalga Botryococcus braunii KMITL and its biodiesel properties based on fatty acid composition. Bioresource Technology, 191, 377–384.
• 15. Wijffels R.H., Barbosa M.J. 2010. An outlook on microalgal biofuels. Science, 329 (5993), 796–799.
• 16. Xin L., Hong-ying H., Jia Y. 2010a. Lipid accumulation and nutrient removal properties of a newly isolated freshwater microalga, Scenedesmus sp. LX1, growing in secondary effluent. New Biotechnology, 27, 59–63.
• 17. Xin L., Hong-ying H., Ke G., Ying-xue S. 2010b. Effects of different nitrogen and phosphorus concentrations on the growth, nutrient uptake, and lipid accumulation of a freshwater microalga Scenedesmus sp.. Bioresource Technology, 101, 5494–5500.
• 18. Xin L., Hong-ying H., Yu-ping Z. 2011. Growth and lipid accumulation properties of a freshwater microalga Scenedesmus sp. under different cultivation temperature. Bioresource Technology, 102, 3098–3102.
• 19. Xu H., Miao X., Wu Q. 2006. High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters. Journal of biotechnology, 126(4), 499–507.
• 20. Zeng X., Danquah M.K., Zhang S., Zhang X., Wu M., Chen X.D., Ng I.S., Jing K., Lu Y. 2012. Autotrophic cultivation of Spirulina platensis for CO2 fixation and phycocyanin production. Chem. Eng. J., 183, 192–197.
• 21. http://www.amnh.org/learn-teach/young-naturalist-awards/winning-essays2/2013-winning-essays/ optimizing-algae-biofuels-applied-natural-selection-to-improve-lipid-synthesis/ Optimizing Algae Biofuels: Applied Natural Selection to Improve Lipid Synthesis.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).