КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА БІОМАСИ NOSTOC LINCKIA ROTH. (HPDP), КУЛЬТИВОВАНОЇ НА СКИДНІЙ ВОДІ ІЗ УЗВ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2018.02.113Ключові слова:
Nostoc linckia, скидна вода із УЗВ, комплексна оцінкаАнотація
В роботі розглядалася можливість культивування Nostoc linckia (Roth.) Born. et Flah. на скидній воді із установки замкнутого водопостачання (УЗВ). Nostoc - це рід ціанобактерій, які зустрічаються в різних середовищах існування. Вони утворюють колонії, що складаються з ниток мономорфних клітин у полісахаридній оболонці. Досліджувані водорості вирощували на штучному середовищі Фітцджеральда № 11 в модифікації Цендера і Горхема та на воді із УЗВ, стандартизованій за показниками рН та загальної мінералізації. Відмічено, що скидна вода містить достатню кількість біогенних елементів для культивування ціанобактерії. Розроблено комплексну схему аналізу біомаси N. linckia з урахуванням розчинності органічних речовин та послідовності їх екстракції. Досліджено динаміку біомаси, вміст білка, вуглеводів, ліпідів, хлорофілу a, каротиноїдів та фікобілінових пігментів в культурі N. linckia. Максимальний вміст загального білку був відмічений на 30 добу культивування та становив близько 60 % сухої маси водорості. Вміст хлорофілу a і каротиноїдів у клітинах N. linckia були 16,2 мг/г і 9,5 мг/г сухої маси відповідно. Також було визначено рівень основних компонентів фікобілінових пігментів: фікоеритрину, фікоціаніну та алофікоціаніну. Проведено порівняльну характеристику продуктивних показників періодичної культури в залежності від її початкової забезпеченості основними елементами мінерального живлення. При вирощуванні на скидній воді із УЗВ культури N. linckia вміст основних нутрієнтів достовірно не відрізняється від контрольних значень, але вартість її біомаси значно нижча.
Посилання
Anschau A, Caruso C, Kuhn R, Franco T. Validation on the sulfo-phospho-vanillin (SPV) method for the determination of lipid content in oleaginous microorganisms. Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2017; 34: 19-27. https://doi.org/10.1590/0104-6632.20170341s20140222
Bai SC, Choi S, Kim K, Wang XJ. Apparent protein and phosphorus digestibilities of five different dietary protein sources in Korean rockfish Sebastes schlegeli (Hilgendorf). Aquacult. Res. 2001; 32: 99-105. https://doi.org/10.1046/j.1355-557x.2001.00009.x
Cheban LM, Malischuk IV, Lysak VR, Marchenko MM. The efficiency of growing Anabaena hassalii (Kutz.) Wittr. Under different cultivation. Biological systems. 2014; 2: 143-147. (in Ukrainian).
Finenko ZZ, Hoepffner N, Williams R, Piontkovski SA. Phytoplankton carbon to chlorophyll a ratio: Response to light, temperature and nutrient limitation. Sea ecol. Journals. 2003; 2 (2): 40-64.
Fokina AI, Zlobin SS, Berezin GI, Zykova YP, Ogorodnikova SY, Domracheva LI, Kovina AL, Gornostaeva EA. The state of cyanobacterium Nostoc linckia under conditions of environmental pollution by nickel and oil products and the prospects for its use as a biosorbent. Theor. and applied ecology. 2011; 1: 69-75. (in Russian).
Folch J, Lees M, Sloane Stanley GH. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. Journal of Biological Chemistry. 1957; 226: 497-509.
Goodwillow IN, Beregova NM, Borovkov AB. Dynamics of total carotenoids and chlorophyll a in Dunaliella salina cells in quasi-continuous culture. Ecology of the sea. 2005; 6: 52-55. (in Russian)
Gupta SK, Jha AK, Pal AK, Venkateshwarlu G. Use of natural carotenoids for pigmentation in fish. Nat. Prod. Radiance. 2007; 6: 46-49.
Khudyi OI, Marchenko MM, Cheban LM, Khuda LV, Kushniryk OV, Malishchuk IV. Recirculating aquaculture systems waste water as a medium for increase of phytoplankton and zooplankton biomass. International Letters of Natural Sciences. 2016; 54: 1-7. https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/ILNS.54.1
Levtun II. Biotechnology of cultivation of microalgae Chlorella vulgaris with high content of lipids: dis. Cand. tech Sciences: 03.00.20 Kyiv; 2017; 154. (in Ukrainian).
Lischuk AV, Vasilchenko OA, Mynenko AB, Kasyanivska ES, Kudas VE. Microalgae biotechnological application. Problems of environmental biotechnology. 2014; 1. (in Ukrainian). https://doi.org/10.18372/2306-6407.1.6695
Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951; 193: 265-275.
Macías-Sánchez MD, Mantell C, Rodríguez M, Martínez de la Ossa E, Lubián LM, Montero O. Extraction of carotenoids and chlorophyll from microalgae with supercritical carbon dioxide and ethanol as cosolvent. J. Sep. Sci. 2008; 31: 1352-1362. https://doi.org/10.1002/jssc.200700503
Malischuk IV, Cheban LM, Marchenko MM. Productivity of Chlorella vulgaris Beijerinck, cultivated on the waste water from recirculating aquaculture system. Visnyk ONU. Biology. 2015; 1: 121-128 (in Ukrainian) https://doi.org/10.18524/2077-1746.2015.1(36).56917
Marchenko MM, Khudiy OI, Cheban LM, Khuda LV, Malischuk IV. Pat. №101103 Method of cultivating phytoplankton, Bull №. 16, dated 25.08.2015 (in Ukrainian).
Musienko MM, Parshikova TV, Slavniy PS. Spectrophotometric methods in the practice of physiology, biochemistry and ecology of plants. Kyiv: Phytosociocenter; 2001; 200. (in Ukrainian).
Muzzafarov AM, Taubayev TT. Cultivation and application of microalgae. Tashkent: Fan; 1984: 185 (in Russian).
Olennikov DN, Tanhaeva LM. Method of quantitative determination of the group composition of the carbohydrate complex of plant objects. Chemistry of vegetative raw materials. 2006; 4: 29-33 (in Russian).
Ophilia S, Ramanujam P. Efficacy of green algae and cyanobacteria as feed for juvenile Labeo gonius. Journal of Algal Biomass Utilization. 2017; 8: 13-22.
Penglin L, Xiaoling M, Rongxiu L, Jianjiang Z. In Situ Biodiesel Production from Fast-Growing and High Oil Content Chlorella pyrenoidosa in Rice Straw Hydrolysate. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011; 5: 8. https://doi.org/10.1155/2011/141207
Rosales-Loaiza N, Aiello-Mazzarri C, Gómez L. Nutritional quality of biomass from four strains of Nostoc and Anabaena grown in batch cultures. International Food Research Journal. 2017; 24: 2212-2219.
Tartiel, MM, Badwy J, Ibrahim EM, Zeinhom MM. Partial replacement of fishmeal with dried microalga (Chlorella sp and Scenedesmus sp.) In: Nile Tilapia Oreachromis mossambicus diets. 8th International Symposium on Tilapia in Aquaculture. Central Laboratory for Aquaculture Research, Agricultural Research Center, Ministry of Agriculture, Egypt: 2008: 801-811.
Valderramaa LT, Del Campoa CM, Rodrigueza CM., de-Bashana LE., Bashan Y. Treatment of recalcitrant wastewater from ethanol and citric acid production using the microalga Chlorella vulgaris and the macrophyte Lemnaminuscula. Water Research. 2002; 36: 4185-4192. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(02)00143-4
Xu H, Miao X, Wu Q. High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters. Journal of Biotechnology. 2006; 126: 499-507. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2006.05.002
Zolotaryova EK, Shnyukova EI, Syvash OO, Mykhailenko NPh. The prospects of microalgae use in biotechnology. Kyiv: Altpress; 2009: T. 19. 2: 243. (in Ukrainian).
