Продуктивность культуры микроводорослей Dunaliella viridis Teod и состав биомассы при различных режимах культивирования
Биомасса микроводорослей Dunaliella viridis характеризуется высоким содержанием белка, липидов и бета-каротина и используется в композициях различных пищевых добавок. Однако, широкое использование биомассы Dunaliella viridis как источника биологически активных соединений затруднено вследствие относительно низкой продуктивности культуры этих микроводорослей. В связи с этим разработка режимов культивирования, позволяющих увеличить выход биомассы Dunaliella viridis является актуальной.
Известно, что динамика роста микроводорослей в условиях периодического культивирования имеет нелинейный характер: после завершения экспоненциальной фазы выход биомассы при дальнейшем культивировании уже существенно не изменяется. В этот период отмечаются значительные изменения состава биомассы (увеличение содержания белка, липидов, бета-каротина). Однако, в условиях массового производства длительное культивирование микроводорослей без дополнительного прироста биомассы снижает рентабельность биотехнологий. В связи с этим в данной работе был проведен сравнительный анализ различных режимов периодического культивирования Dunaliella viridis с целью выбора «оптимального» времени роста микроводорослей и сбора биомассы.
Микроводоросли Dunaliella viridis культивировали с частотой пересадки (ЧП) 10, 20, 30 и 40 дней. Для культур с ЧП 10дн выход биомассы составлял 102 млн кл. Для культур с ЧП 20, 30 и 40дн выход биомассы увеличивался в среднем в 1,4 раза, по сравнению с культурами с частотой пересадки 10 дн. В результате, за 4 пассажа культуры с ЧП 10 дн (общее время культивирования 40дн) выход биомассы был в 2,6 раза больше, чем за 1 пассаж культуры с ЧП 40дн (общее время культивирования также 40 дней). Т.е., в условиях периодического культивирования увеличение частоты пересадок может значительно увеличить суммарный выход биомассы.
В биомассе культур с ЧП 10дн содержание белка составляло 3,77 мкг/млн кл. В культурах с ЧП 20дн содержание белка не отличалось от ЧП 10дн. В биомассе культур с ЧП 30дн и 40дн содержание белка увеличивалось в 1,4 раза (по сравнению с ЧП 10дн). В результате, за 4 пассажа культуры с ЧП 10дн общий выход белка был в 2,6 раза больше, чем за 1 пассаж культуры с ЧП 40дн. Закономерности накопления β-каротина и триацилглицеридов (ТГ) в биомассе культур с различной ЧП существенно отличались от особенностей накопления белка. Так, в биомассе культур с ЧП 20дн, 30дн и 40дн содержание β-каротина было в 1,4; 2,4 и 2,4 раза, соответственно, больше, чем в биомассе культур с ЧП 10дн. В этом случае общий выход β-каротина за 4 пассажа культуры с ЧП 10дн и 1-го пассажа культуры с ЧП 40дн был одинаковым. Уменьшение частоты пересадок приводило к значительному увеличению содержания ТГ в биомассе микроводорослей. В результате общий выход ТГ за 4 пассажа культуры с ЧП 10дн был в 2 раза меньше, чем за 1 пассаж культуры с ЧП 40дн.
Т.о., в условиях периодического культивирования увеличение частоты пересадок позволяет увеличить суммарный выход биомассы и общего белка. Увеличение частоты пересадок не влияет на содержание β-каротина в суммарной биомассе, но приводит к значительному снижению содержания ТГ.
Источник: Продуктивность культуры микроводорослей Dunaliella viridis Teod и состав биомассы при различных режимах культивирования / Ковалева М.К. // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика: тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції (Дніпропетровськ, 11 – 13 листопада 2008 р.) – Дніпропетровськ, 2008. – С. 32-33.