Культивирование Dunaliella salina на питательной среде из нейтрально-сульфитных щелоков
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-162-175Ключевые слова:
нейтрально-сульфитный щелок, галофилы, микроводоросли Dunaliella salina, физиологическая активность, кинетические характеристики роста, выход биомассы, белокАннотация
Установлена эффективность культивирования микроводорослей Dunaliella salina на питательной среде из нейтрально-сульфитных щелоков, полученных при варке целлюлозы из древесины березы, с дополнительным внесением хлорида натрия. Микроводоросли D. salina выделены из донного осадка Кояшского озера Керченского полуострова. Показано, что на физиологическую активность микроводорослей влияет количество внесенного в питательную среду хлорида натрия. При добавлении в питательную среду до 5 % хлорида натрия микроводоросли D. salina проявляют галотолерантные свойства. С увеличением количества хлорида натрия до 30 % – галофильные свойства. Наилучшие кинетические характеристики роста D. salina при культивировании на питательной среде из нейтрально-сульфитных щелоков отмечены при галофильной физиологической активности. Выход биомассы микроводорослей D. salina при культивировании на питательной среде из нейтрально-сульфитных щелоков без внесения и при внесении 5 % хлорида натрия выше по сравнению с добавлением 15 и 30 % хлорида натрия. Однако накопление белка имеет противоположную зависимость, в частности, количество белка в культуральной жидкости с 15 и 30 % хлорида натрия больше, чем при содержании хлорида натрия 5 %. С увеличением продолжительности культивирования до 240 ч наблюдается снижение pH питательной среды c 7,04 до 4,70, что обусловлено усвоением микроводорослями минерального и связанного с органическими веществами азота, присутствующего в питательной среде из нейтрально-сульфитных щелоков. Установлено, что при культивировании микроводоросли ассимилируют как редуцирующие, так и красящие вещества, присутствующие в питательной среде, следствием является интенсивный рост клеток. При увеличении продолжительности культивирования микроводорослей наблюдается рост числа клеток в культуральной жидкости до 4‧106 кл./мл, при этом они синтезируют внеклеточный фермент ксиланазу, что способствует дополнительному образованию редуцирующих веществ в питательной среде за счет ферментативного гидролиза ксилана. Результаты исследований показывают перспективность использования нейтрально-сульфитных щелоков в биотехнологии при культивировании микроводорослей D. salina для получения биопродуктов.
Для цитирования: Иксанов Р.А., Канарский А.В., Канарская З.А., Гематдинова В.М., Белкина Е.В. Культивирование Dunaliella salina на питательной среде из нейтральносульфитных щелоков // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 6. С. 162–175. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-162-175
Скачивания
Библиографические ссылки
Бадикова А.Д., Куляшова И.Н., Кудашева Ф.Х. Лигносульфонаты нейтрально-сульфитного способа варки как перспективное сырье для получения буровых реагентов // Башк. хим. журн. 2014. Т. 21, № 1. С. 64–66. Badikova A.D., Kulyashova I.N., Kudasheva F.H. Lignosulfonates of the NeutralSulfite Cooking Method as a Promising Raw Material for the Production of Drilling Reagents. Bashkir Chemical Journal, 2014, vol. 21, no. 1, pp. 64–66. (In Russ.).
Кононов Г.Н., Веревкин А.Н., Сердюкова Ю.В., Миронов Д.А. Древесина как химическое сырье. История и современность. IV. Делигнификация древесины как путь получения целлюлозы. Часть I // Лесн. вестн. 2022. Т. 26, № 1. С. 97–113. Kononov G.N., Verevkin A.N., Serdyukova Yu.V., Mironov D.A. Wood as a Chemical Raw Material. History and Modernity. IV. Delignification of Wood as a Way to Obtain Cellulose. Part I. Forest Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 97–113. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2022-1-97-113
Смирнова Е.Г., Лоцманова Е.М., Журавлева Н.М., Резник А.С., Вураско А.В., Дрикер Б.Н., Минакова А.Р., Симонова Е.И., Сиваков В.П., Первова И.Г., Маслакова Т.И., Казаков Я.В., Севастьянова Ю.В., Коптяев В.В., Дернова Е.В., Канарский А.В., Дулькин Д.А., Щербак Н.В., Дубовый В.К. Материалы из нетрадиционных видов волокон: технологии получения, свойства, перспективы применения: моногр. / под ред. А.В. Вураско. Екатеринбург: УГЛТУ, 2020. 252 c. Smirnova E.G., Lotsmanova E.M., Zhuravleva N.M., Reznik A.S., Vurasko A.V., Driker B.N., Minakova A.R., Simonova E.I., Sivakov V.P., Pervova I.G., Maslakova T.I., Kazakov Ya.V., Sevastyanova Yu.V., Koptyaev V.V., Dernova E.V., Kanarsky A.V., Dulkin D.A., Sherbak N.V., Dubovy V.K. Materials from Non-Traditional Types of Fibers: Technologies of Production, Properties, Prospects of Application: Monograph. Yekaterinburg, Ural State Forestry University, 2020. 252 p. (In Russ.).
Чакчир Б.А., Алексеева Г.М. Фотометрические методы анализа: метод. указ. СПб.: СПХФА, 2002. 44 с. Chakchir B.A., Alekseeva G.M. Photometric Methods of Analysis: Methodological Guidelines. Saint Petersburg, SPCPU Publ., 2002. 44 p. (In Russ.).
Beardall J., Giordano M. Acquisition and Metabolism of Inorganic Nutrients by Dunaliella. The Alga Dunaliella: Biodiversity, Physiology, Genomics and Biotechnology. New Hampshire, Science Publ., 2019, pp. 73–187. https://doi.org/10.1201/b10300-8
Benemann J.R. Opportunities and Challenges in Algae Biofuels Production. A Position Paper in line with Algae World 2008, 2008. 15 p.
Brennan L., Owende P. Biofuels from Microalgae – a Review of Technologies for Production, Processing, and Extractions of Biofuels and Co-products. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2010, vol. 14, iss. 2, pp. 557–577. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.10.009
Engstrand P., Sundberg C., Wancke-StahlC., Jonsson J., Starck G., Wahlgren M.Method of Producing Bleached Thermomechanical Pulp (Tmp) or Bleached Chemithermomechanical Pulp (Ctmp), Patent US, no. US 2004/0231811 A1.
Fan J., Huang J., Li Y., Han F., Wang J., Li X., Wang W. Sequential Heterotrophy Dilution Photoinduction Cultivation for Efficient Microalgal Biomass and Lipid Production. Bioresource Technology, 2012, vol. 112, pp. 206–211. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.02.046
Ferraz A., Guerra A., Souza-Cruz P.B., Mendonca R. Attempts to Correlate Biopulping Benefits with Changes in the Chemical Structure of Wood Components and Enzymes Produced during the Wood Biotreatment with Ceriporiopsis subvermispora. Progress in Biotechnology, 2002, vol. 21, pp. 73–80. https://doi.org/10.1016/S0921-0423(02)80009-0
Huang C., Wu H., Li R., Zong M. Improving Lipid Production from Bagasse Hydrolysate with Trichosporon Fermentans by Response Surface Methodology. New Biotechnology, 2012, vol. 29, iss. 3, pp. 372–378. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2011.03.008
Kielkopf C.L., Bauer W.J., Urbatsch I.L. Methods for Measuring the Concentrations of Proteins. Cold Spring Harbor Protocols, 2020, vol. 4, art. 102277. https://doi.org/10.1101/pdb.top102277
Kitto M.R., Rengunathan C. Is Earthen Unmixed Pond Culture Technology for Dunaliella, the only Way to Beat High Natural β-Carotene Prices? Engormix, 2012.
Konwar L.J., Mikkola J.P., Bordoloi N., Saikia R., Chutia R.S., Kataki R. Sidestreams from Bioenergy and Biorefinery Complexes as a Resource for Circular Bioeconomy. Waste Biorefinery, 2018, pp. 85–125. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63992-9.00003-3
Madhuri P., Keerthana R. Effect of Pulping, Bleaching and Refining Process on Fibers for Papermaking. International Journal of Engineering Research & Technology, 2020, vol. 9, iss. 12, pp. 330–316.
Maier R.M. Bacterial Growth. Environmental Microbiology. Burlington, San Diego, London, Elsevier Publ., 2009, pp. 37–54. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-370519-8.00003-1
Mboowa D.A. Review of the Traditional Pulping Methods and the Recent Improvements in the Pulping Processes. Biomass Conversion and Biorefinery, 2021, vol. 1, pp. 1–12. https://doi.org/10.1007/s13399-020-01243-6
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
