Wpływ temperatury na produkcję biomasy mikroglonów Chlorella vulgaris w pionowych fotobioreaktorach rurowych
22-06-2021
Mikroglony to jednokomórkowe organizmy, które należą do gatunków autotroficznych, miksotroficznych lub heterotroficznych, znacznie zróżnicowanych pod względem metabolizmu. W sprzyjających warunkach hodowli ich biomasa może podwoić się zaledwie w ciągu kilkunastu godzin. Daje to możliwość wykorzystywania jej jako dodatku do żywności oraz pasz, w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym.
Mikroglony z powodzeniem mogą być również stosowane do produkcji biopaliw, gdzie prekursorem do ich wytwarzania są gromadzone w komórkach alg lipidy. Zawartość lipidów w biomasie można zwiększyć, stosując stres środowiskowy związany m.in. z ograniczeniem dostępności składników pokarmowych, rodzajem i czasem naświetlania hodowli, a także temperaturą hodowli, , . Szerokie możliwości wykorzystania mikroglonów wymagają jednak określenia optymalnych warunków umożliwiających pozyskiwanie wystarczających ilości ich biomasy.
Biomasę mikroglonów produkuje się w systemach otwartych, tzw. stawach glonowych (fot. 1) oraz w systemach zamkniętych, czyli w fotobioreaktorach (fot. 2). Fotobioreaktory dają szeroką możliwość kontrolowania warunków procesowych istotnych z punktu widzenia pozyskiwania biomasy, w tym temperatury, odczynu pH, dozowania składników pokarmowych, ditlenku węgla, ograniczają też możliwość kontaminacji hodowli.
Światło wpływa bezpośrednio na wzrost ilości biomasy i odpowiada za proces fotosyntezy. Mikroglony oprócz optymalnych warunków oświetleniowych do wzrostu wymagają również fazy ciemnej. W fazie jasnej zachodzi szereg procesów fotochemicznych, w których powstaje ATP i NADPH, ale to głównie podczas fazy ciemnej zachodzą reakcje biochemiczne, których efektem jest wzrost komórek alg. Istotny jest zwłaszcza odpowiedni cykl oświetleniowy, czyli tzw. fotoperiod. Skuteczność wydłużenia fazy jasnej kosztem ciemnej potwierdzają badania naukowe.
