| |
|
|
|
| |
| №2, 2023: Раздел 1. Экология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 1. Экология
О.Е. Князева. Интенсификация процесса культивирования хлореллы с использованием соединений селена и светодиодного досвечивания
Стр.5-8
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2023-2-5-8
О. Е. Князева, старший преподаватель ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет
архитектуры и строительства», [email protected], г. Пенза, Россия
Аннотация. Особый интерес представляет микроводоросль хлорелла, так как она является неприхотливой фотоавтотрофной культурой и благодаря свету, необходимому для ее жизнедеятельности, способна быстро расти. Продукция метаболитов хлореллы зависит от характеристик источника света, а решающее значение для оптимального культивирования имеет создание фотобиореактора, разработка энергосберегающей технологии.
Поскольку хлорелла является фотоавтотрофной культурой, для ускорения процесса культивирования которой необходим свет, влияющий на ее рост
и метаболизм, нами были определены его источники, необходимые для создания оптимальной энергосберегающей технологии, способствующей ускорению процесса культивирования микроводоросли. Изучались параметры культивирования микроводорослей: различные типы фотобиореакторов, источники света, режимы освещения. В результате проведенных экспериментов было выявлено, что наиболее перспективным источникам является облучение красным светом (660 нм), который оказал наибольшее стимулирующее действие на продукцию биомассы хлореллы, что связано с большей активацией системы фитохромов. Наименьшие темпы прироста биомассы наблюдались при освещении синего света. Хлореллу культивировали в питательной среде с добавлением L-селеноцистина (0,25, 0,025 и 0,0025 мг селена /л) и оценивали антиоксидантную активность аминокислот
кулонометрически. При добавлении L-селеноцистина в концентрации 0,25 мг Se/л общее содержание аминокислот в биомассе хлореллы увеличивалось на 23 %, а антиоксидантная аминокислотная активность увеличивалась на 20 %. При внесении L-селеноцистина (0,025 мг Se/л) на 6 % увеличивалось общее содержание аминокислот. В концентрации 0,0025 мг Se/л селеноцистин не оказывал существенного влияния на продукцию аминокислот хлореллы. Дозозависимая стимуляция L-селеноцистином продукции аминокислот хлореллы, а также отсутствие способности ингибировать
их биосинтез создает перспективы использования L-селеноцистина как потенциального источника микроэлемента селена для биофортификации.
Annotation. Of particular interest is the chlorella microalgae, as it is an unpretentious photoautotrophic culture and, thanks to the light necessary for
its vital activity, is able to grow rapidly. The production of chlorella metabolites depends on the characteristics of the light source, and the creation of a photobioreactor and the development of energy-saving technology are crucial for optimal cultivation. Since chlorella is a photoautotrophic culture, which requires
light to accelerate the cultivation process, affecting its growth and metabolism, we have identified its sources necessary to create an optimal energy-saving
technology that accelerates the cultivation of microalgae. The parameters of microalgae cultivation were studied: various types of photobioreactors, light
sources, lighting modes. As a result of the experiments, it was revealed that the most promising sources are irradiation with red light (660 nm), which had the
greatest stimulating effect on the production of chlorella biomass, which is associated with greater activation of the phytochrome system. The lowest rates of
biomass growth were observed when blue light was illuminated. Chlorella was cultured in a nutrient medium with the addition of L-selenocystine (0.25, 0.025
and 0.0025 mg selenium/l) and the antioxidant activity of amino acids was evaluated coulometrically. When L-selenocystine was added at a concentration of
0.25 mg Se/l, the total amino acid content in chlorella biomass increased by 23 %, and the antioxidant amino acid activity increased by 20 %. When L-selenocystine (0.025 mg Se/l) was added, the total amino acid content increased by 6 %. At a concentration of 0.0025 mg Se/l, selenocystine had no significant effect on the production of chlorella amino acids. The dose-dependent stimulation of chlorella amino acid production by L-selenocystine, as well as the lack of
the ability to inhibit their biosynthesis, creates prospects for the use of L-selenocystine as a potential source of the trace element selenium for biofortification.
Ключевые слова: микроводоросль, хлорелла, досветка, соединения селена, светодиоды, культивирование.
Keywords: microalgae, chlorella, additional illumination, selenium compounds, LEDs, cultivation.
Библиографический список
1. Barkia I., Saari N., Manning S. R. Microalgae for High-Value Products Towards Human Health and Nutrition. Mar Drugs.2019. No. 17. Р. 1—29. pii: E304. doi: 10.3390/md17050304.
2. Danesi E. D. G., Rangel-Yagui C. O., Carvalho J. C. M., Sato S. Effect of reducing the light intensity on the growth and production of chlorophyll by Spirulina platensis. Biomass Bioenergy. 2004. Vol. 26. № 4. Р. 329—335. doi: 10.1016/S0961-9534(03)00127-2.
3. ТУ 9291-003-12001826—05. Техническая инструкция на производство суспензии хлореллы — альголизанта водоемов — Пенза: НУНИИ «Альгобиотехнологии», 2005.
4. Сосновский Е. С., Князева О. Е., Кузнеöова А. В., Полубояринов П. А. Биореактор для выращивания хлореллы
и исследования влияния облучения монохроматическим светом // Образование и наука в современном мире. Инновации. — 2022. — № 2 (39). — С. 60—66.
5. Кузнецова А. В., Сосновский Е. С., Князева О. Е., Полубояринов П. А. Влияние различных режимов облучения на
накопëение белковых фракций в клетках микроводоросли Chlorella vulgaris // Образование и наука в современном мире. Инновации. — 2023. — № 2 (45). — С. 109—118.
6. Полубояринов П. А., Моисеева И. Я., Микуляк Н. И., Голубкина Н. А., Каплун А. П. Новый синтез энантиомеровцистина и селеноцистина и их производных // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. — 2022. — № 65 (2). — С. 19—29.
INTENSIFICATION OF THE CHLORELLA CULTIVATION PROCESS USING SELENIUM COMPOUNDS
AND ILLUMINATION
O. E. Knyazeva, Senior Lecturer at Penza State University of Architecture and Construction, [email protected], Russia, Penza
References
1. Barkia I., Saari N., Manning S. R. Microalgae for High-Value Products Towards Human Health and Nutrition. Mar Drugs. 2019. No. 17. Р. 1—29. pii: E304. doi: 10.3390/md17050304.
2. Danesi E. D. G., Rangel-Yagui C. O., Carvalho J. C. M., Sato S. Effect of reducing the light intensity on the growth and production of chlorophyll by Spirulina Platensis. Biomass Bioenergy. 2004. No. 26 (4). Р. 329—335. doi: 10.1016/S0961-9534(03)00127-2.
3. TU 9291-003-12001826—05. Tekhnicheskaya instrukciya na proizvodstvo suspenzii hlorelly—al'golizanta vodoemov. Penza,NUNII “Al'gobiotekhnologii”. 2005.
4. Sosnovskiy E. S., Knyazeva O. E., Kuznetsova A. V., Poluboyarinov P. A. Bioreaktor dlya vyrashchivaniya hlorelly i issledovaniya vliyaniya oblucheniya monohromaticheskim svetom [Bioreactor for growing chlorella and studying the effects of monochromatic light irradiation]. Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovacii. 2022. No. 2 (39). P. 60—66 [In Russian].
5. Kuznetsova A. V., Sosnovskiy E. S., Knyazeva O. E., Poluboyarinov P. A. Vliyanie razlichnyh rezhimov oblucheniya na nakoplenie belkovyh frakcij v kletkah mikrovodorosli Chlorella vulgaris [The effect of different irradiation modes on the accumulation of protein fractions in the cells of the microalgae Chlorella vulgaris]. Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovacii. 2023. No. 2 (45). P. 109—118 [In Russian].
6. Poluboyarinov P. A., Moiseeva I. Ya., Mikulyak N. I., Golubkina N. A., Kaplun A. P. Novyj sintez enantiomerov cistina i selenocistina i ih proizvodnyh. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. [New synthesis of enantiomers of cystine and selenocystin and their derivatives. News of higher educational institutions]. Seriya: Himiya i himicheskaya tekhnologiya. 2022. No. 65
(2). P. 19—29 [In Russian].
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
