ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ БИОМАССЫ ИЗ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ CHLORELLA SOROKINIANA ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ФИЗИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Аннотация
В работе представлены данные, касающиеся актуального вопроса переработки микроводорослей Chlorella sorokiniana, богатство витаминного и аминокислотного состава которой обеспечивает ее питательную (вдвое больше по сравнению с соевым белком) и биологическую ценность. Приведены сведения об использвании хлореллы в качестве обогащающей добавки в пищевые продукты, для создания современной системы жизнеобеспечения пилотируемых космических кораблей. На основании анализа литературных данных по производсву астаксантина рекомендовано учитывать установленный положительный эффект светового воздействия на микроводоросли, а варьированием состава питательной среды целенаправленно получать сухую массу микроводорослей с фиксированным содержанием липидв, белков и крахмала. Изучено влияние различных физических факторов на специфику протекания биохимических процессов в клетке и вариативность состава сухой биомассы при культивировании Chlorella sorokiniana. Представлены экспериментальные результаты применения с указанной целью красного лазера (выходная мощность 1,6 мВт, длина волны 0,63 мкм), воздействия дневного цвета (интенсивность 14100 Лк) и ультрафиолетового (длина волны 280-315 нм) облучения образцов микроводоросли хлореллы. Наиболее значимые показатели концентрации белковых соединений (46,0 и 48,4% от сухой биомассы) характеризуют биомассу, полученную при воздействии дневного света и инфракрасного излучния; во втором случае дополнительно дана общая оценка жирнкислотного состава образца, представленного в основном ненасыщенными кислотами (77 мас.%). Повышенное содержание хлорофиллов а (19,3 мг/г) и в (7,1 мг/г) и общих каротиноидов (2,8 мг/г) отличает биомассу на основе С. sorokiniana, выращенную при дневном свете. Выявлено, что ультрафиолетовое воздействие на образцы микроводоросли благоприятствует накоплению в сухом продукте сахаридов (до 430 мг/г). Полученные авторские данные позволяют подобрать подхдящие условия для направленного проведения процесса культивирования Chlorella sorokiniana в различном оптическом диапазоне и получать биомассу с заданным составом и свойствами.Литература
Wong K.H., Cheung C.K. Nutritional evaluation of some subtropical red and green seaweeds: Part I – Proximate composition, amino acid profiles and some physico-chemicalproperties. Food Chemistry. 2000. V. 71. N 4. P. 475-482.
Popov A.S., Arapov V.M., Polyanskij K.K. Clorella is a promising ingredient. Molochnaya promyshlennost. 2009. N 7. P. 59-60 (in Russian).
Raman R., Mohamad S.E. Screening Factors Influencing the Production of Astaxanthin from Freshwater and Marine Microalgae. Applied Biochemistry and Biotechnology. 2014. V. 172. Р. 2160-2174.
Mamedova F.T. kysy. Different approaches to accumulation of algae biomass Chlorella vulgaris and processes of its biocatalytic transformation: Dissertation for candidate degree on chemical scienses. Moscow. MSU. 2015. 176 p. (in Russian).
Kobayashi N., Noel E.A., Barnes A. Characterization of three Chlorellasorokiniana strains in anaerobic digested effluent from cattle manure. Bioresource Technology. 2013. V. 150. P. 377-386.
Wang L., Min M., Li Y. Cultivation of green algae Chlorella sp. in different wastewaters from municipal wastewater treatment plant. Applied Biochemistry and Biotechnology. 2009. V. 34. P. 174-182.
Singh S., Singh P. Effect of temperature and light on the growth of algae species: A rev. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. V. 50. P. 431-444.
Cuaresma M., Janssen M., Vílchez C. Productivity of Chlorella sorokiniana in a short light-path (SLP) panel photobioreactor under high irradiance. Biotechnology and Bioengineering. 2009. V. 104. N 2. P. 352-359.
Ramanna L., Guldhe A., Rawat I., Bux F. The optimization of biomass and lipid yields of Chlorella sorokiniana when using wastewater supplemented with different nitrogen sources. Bioresour Technology. 2014. V. 168. P. 127-135.
Carfagna S., Salbitani G., Bottone C. Cross-effects of nitrogen and sulphur starvation in Chlorella sorokiniana 211/8K. Natural Resourses. 2015. V. 6. P. 221-229.
Ol'shanskaya L.N., Sobgajda N.A., Tarushkina Yu.A. Phytoremediation technologies in the protection of hydrosphere. Saratov: Saratov state technical University. 2011. 136 p. (in Russian).
Ol'shanskaya L.N., Sobgajda N.A., Valiev R.Sh. Influence of energy of external physical fields on kinetics and mechanism of phytoremediation of metal ions from polluted effluents. Ecology and industry of Russia. 2014. N 1. P. 13-17 (in Russian).
Ol'shanskaya L.N., Sobgajda N.A., Tarushkina Yu.A., Stoyanov A.V. The influence of the magnetic field on the processes of extraction of heavy metals from waste by lemna. Chemical and oil-gas engineering. 2008. N 8. P. 41-43 (in Russian).
Ol'shanskaya L.N., Sobgajda N.A., Stoyanov A.V., Kuleshova M.L. Influence of magnetic field on the processes of extraction of heavy metals by lemna. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 9. P. 87-91 (in Russian).
Ol'shanskaya L.N., Sobgajda N.A., Stoyanov A.V. The influence of electromagnetic radiation on the process of bioelectrochemical extraction of copper by eichornia. Ecology and industry of Russia. 2011. N 2. P. 52-54 (in Russian);
Politaeva N.A, Smyatskaya Yu.A., Slugin V.V., Toumi A., Bouabdelli M. Еffect of laser radiation on the cultivation rate of themicroalga Chlorella sorokiniana as a source of biofuel. Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2018. P. 22-29.
Politaeva N.A, Smyatskaya Yu.A., Kuznetsova T.A., Ol'shanskaya L.N., Valiev R.Sh. The cultivation and using of microalgae Chlorella and higher aquatic plants duckweed Lemna. Saratov: I.Ts. «Nauka». 2017. 125 p. (in Russian).
