Вестник БФУ им. И. Канта

Текущий выпуск

Назад к списку Скачать статью

Исследование физико-химических свойств микроводорослей Балтийского моря

Страницы / Pages
88-97

Аннотация

Микроводоросли распространены в почвенных, морских и пресноводных экологических системах. Они способны в процессе жизнедеятельности накапливать ценные биологически активные вещества. В настоящее время микроводоросли изучены недостаточно. В связи с этим целью данной статьи было исследование физико-химических свойств микроводорослей Балтийского моря в Калининградской области. Количество белка определяли по методу Бредфорда, липидов — по методу Фолча. В результате проведенной работы доказано, что максимальное значение показателя — оптическая плотность — отмечено у микроводорослей Chlorella vulgaris. Наибольшей плотностью суспензии отличаются Pleurochrysis carteraе и Arthrospira platensis после 7 суток культивирования, наименьшей — Chlorella vulgaris. Высокие значения динамической вязкости обнаружены у суспензий микроводорослей Dunaliella salina и Pleurochrysis carteraе. Суспензия микроводорослей Arthrospira platensis характеризуется наименьшим значением динамической вязкости. Установлено, что активная кислотность суспензии всех исследуемых образцов микроводорослей имеет разные значения, но все исследуемые микроводоросли растут и активно развиваются в щелочной среде. Показано, что при культивировании клеток микроводорослей наибольшее количество белка накапливается в Arthrospira platensis, а оказывается примерно одинаковым в Dunaliella salina и Chlorella vulgaris. Из вторичных метаболитов микроводорослей планируется создавать БАДы и функциональные продукты питания.

Abstract

Microalgae are common in soil, marine and freshwater ecological systems. They are able to accumulate valuable biologically active substances in the course of life. At present, microalgae have not been studied well enough. Thus, the purpose of this project was to study the physicochemical properties of microalgae of the Baltic Sea in the Kaliningrad region. The amount of protein was determined by the Bradford method, while lipids were assessed by the Folch method. As a result of the work, it was proved that the maximum value of the indicator — optical density — was noted in the microalgae Chlorella vulgaris. Pleurochrysis carterae and Arthrospira platensis are characterized by the highest suspension density after 7 days of cultivation. The smallest is Chlorella vulgaris. High values of dynamic viscosity were found in suspensions of Dunaliella salina and Pleurochrysis carterae microalgae. Suspension of microalgae Arthrospira platensis is characterized by the lowest value of dynamic viscosity. It has been established that the value of the active acidity of the suspension of all the studied samples of microalgae have different values, but all the studied microalgae is found to grow and actively develop in an alkaline environment. It has been shown that during the cultivation of microalgae cell culture, the largest amount of protein accumulates in Arthrospira platensis. The amount of protein in the cultivation of Dunaliella salina and Chlorella vulgaris cell cultures was approximately the same. It is planned to create dietary supplements and functional foods from secondary metabolites of microalgae.

Список литературы

1. Rizwan M., Mujtaba G., Memon S. A. et al. Exploring the potential of microalgae for new biotechnology applications and beyond: a review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 92. P. 394—404.

2. Villarruel-Lopez A., Ascencio F., Nuno K. Microalgae, a Potential Natural Functional Food Source — a Review // Polish journal of food and nutrition sciences. 2017. Vol. 67 (4). P. 251—263.

3. Barka A., Blecker C. Microalge as a potential source of singelcell proteins // Biotechnology, Agronomy, Society and Environment. 2016. Vol. 20. P. 427—436.

4. SpragueM., Betancor M. B., Tocher D. R. Microbial and genetically engineered oils as replacements for fish oil in aquaculture feeds // Biotechnology Letters. 2017. Vol. 39 (11). P. 1599—1609.

5. Ferreira G. F., Ríos Pinto L. F., Maciel Filho R. et al. A review on lipid production from microalgae: Association between cultivation using waste streams and fatty acid profiles // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019. Vol. 109. P. 448—466.

6. Scharff C., Domurath N., Wensch-Dorendorf M. et al. Effect of different photoperiods on the biochemical profile of the green algae C. vulgaris and S. obliquus // Acta Horticulturae. 2017. P. 1149—1156.

7. Sarat Chandra T., Aditi S., Maneesh Kumar M. et al. Growth and biochemical characteristics of an indigenous freshwater microalga, Scenedesmus obtusus, cultivated in an airlift photobioreactor: effect of reactor hydrodynamics, light intensity, and photoperiod // Bioprocess and Biosystems Engineering. 2017. Vol. 40. P. 1057—1068.

8. Santiago-Morales I. S., Trujillo-Valle L., Márquez-Rocha F. J. et al. Tocopherols, phycocyanin and superoxide dismutase from microalgae as potential food antioxidants // Applied Food Biotechnology. 2018. Vol. 5 (1). P. 19—27.

9. Hu J., Nagarajan D, Zhang Q. et al. Heterotrophic Cultivation of Microalgae for Pigment Production: A Review // Biotechnol. Adv. 2018. Vol. 36. P. 54—67.

10. Mazumdar N., Novis P. M.,Visnovsky G. et al. Effect of nutrients on the growth of a new alpine strain of Haematococcus (Chlorophyceae) from New Zealand // Phycol. Res. 2019. Vol. 67 (1). P. 21—27.

11. Zhan J., Rong J., Wang Q. Mixotrophic cultivation, a preferable microalgae cultivation mode for biomass/bioenergy production, and bioremediation, advances and prospect // int. J. Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42 (12). P. 8505—8517.

12. Mantzorou A., Ververidis F. Microalgal biofilms: A further step over current microalgal cultivation techniques // Sci. Total Environ. 2019. Vol. 651 (2). P. 3187—3201.

13. Nguyen H. C., Su C.-H., Yu Y.-K. et al. Sugarcane bagasse as a novel carbon source for heterotrophic cultivation of oleaginous microalga Schizochytrium sp. // Ind Crops Prod. 2018. Vol. 121. P. 99—105.

14. Cassini S. T., Francisco S. A., Antunes P. W. P. et al. Harvesting Microalgal Biomass grown in Anaerobic Sewage Treatment Effluent by the Coagulation-F locculation Method: Effect of pH // Braz. Arch. Biol. Technol. 2017. Vol. 60. Art. № e160174.

15. Rincon S. M., Urrego N. F., Avila K. J. Photosynthetic activity assessment in mixotrophically cultured Chlorella vulgaris biofilms at various developmental stages // Algal Research. 2019. Vol. 38. Art. № 101408.

16. De Freitas Coêlho D., Lacalendola Tundisi L., Santos Cerqueira K. et al. Microalgae: Cultivation Aspects and Bioactive Compounds // Brazilian Archives of Biology and Technology. 2019. Vol. 62. Art. № e19180343.

17. Iasimone F., Panico A., Felice V. et al. Effect of light intensity and nutrient supply on microalgae cultivated in urban wastewater: Biomass production, lipids accumulation and settleability characteristics // Journal of Environmental Management. 2018. Vol. 223. P. 1078—1085.

18. Corrêa D. O., Santos B., Dias F. G. et al. Enhanced biohydrogen production from microalgae by diesel engine hazardous emissions fixation // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42. P. 21463—21475.

19. Da Fontoura J. T., Rolim G. S., Farenzena M. et al. Influence of light intensity and tannery wastewater concentration on biomass production and nutrient removal by microalgae Scenedesmus sp. // Process Safety and Environmental Protection. 2017. Vol. 111. P. 355—362.

20. Durán I., Rubiera F., Pevida C. Microalgae: Potential precursors of CO2 adsorbents // Journal of CO2 Utilization. 2018. Vol. 26. P. 454—464.