Laboratory System for Intensive Cultivation of Microalgae and Cyanobacteria

封面

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Currently, microalgae and cyanobacteria attract the attention of researchers as potential producers of various valuable substances. To increase the profitability of biotechnological processes using these organisms, it is necessary to select highly effective strains and choose the optimal conditions for their growth and maximum productivity. Growth optimization should be carried out, on the one hand, under intensive conditions, as close as possible to large-scale cultivation, and, on the other hand, in small volumes in order to be able to check many different parameters in parallel at minimal cost. In this paper, the authors present a description and characteristics of their laboratory system for intensive cultivation (LSIC—Laboratory System for Intensive Cultivation) with thermo-, light-, and gas regulation and the possibility of cultivation in four repetitions in eight different conditions, differing in light, temperature, and CO2 concentration. As an example, the results of a number of experiments using the installation are also presented.

作者简介

D. Gabrielyan

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

M. Sinetova

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Gabrielyan

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

L. Bobrovnikova

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

V. Bedbenov

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Starikov

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Zorina

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

B. Gabel

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

D. Los

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: maria.sinetova@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Spolaore P., Joannis-Cassan C., Duran E., Isambert A. Commercial applications of microalgae // J. Biosci. Bioeng. 2006. V. 101. P. 87. https://doi.org/10.1263/jbb.101.87
  2. Chisti Y. Raceways-based production of algal crude oil // Green. 2013. V. 3. P. 195. https://doi.org/10.1515/green-2013-0018
  3. Hoang A.T., Sirohi R., Pandey A., Nižetić S., Lam S.S., Chen W.-H., Luque R., Thomas S., Arıcı M., Pham V.V. Biofuel production from microalgae: challenges and chances // Phytochem. Rev. 2022. https://doi.org/10.1007/s11101-022-09819-y
  4. Zorina A.A., Bedbenov V.S., Novikova G.V., Panichkin V.B., Los D.A. Involvement of serine/threonine protein kinases in the cold stress response in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803: Functional characterization of SpkE protein kinase // Mol. Biol. 2014. V. 48(3). P. 390. https://doi.org/10.1134/S0026893314030212
  5. Sinetova M.A., Los D.A. Systemic analysis of stress transcriptomics of Synechocystis reveals common stress genes and their universal triggers // Mol. BioSyst. 2016. V. 12. P. 3254. https://doi.org/10.1039/C6MB00551A
  6. Mironov K.S., Sinetova M.A., Shumskaya M., Los D.A. Universal molecular triggers of stress responses in cyanobacterium Synechocystis // Life. 2019. V. 9. P. 67. https://doi.org/10.3390/life9030067
  7. Tsygankov A.A. Laboratory scale photobioreactors. // Appl. Biochem. Microbiol. 2001. V. 37(4). P. 333. https://doi.org/10.1023/A:1010266116747
  8. Benner P., Meier L., Pfeffer A., Kruger K., Oropeza Vargas J.E., Weuster-Botz D. Lab-scale photobioreactor systems: principles, applications, and scalability // Bioprocess Biosyst. Eng. 2022. V. 45. P. 791. https://doi.org/10.1007/s00449-022-02711-1
  9. Владимирова М.Г., Семененко В.Е. Интенсивная культура одноклеточных водорослей. М.: Академия наук СССР, 1962. 58 с.
  10. Абдуллаев А.А., Семененко В.Е. Интенсивная культура Dunaliella salina Teod. и некоторые ее физиологические характеристики // Физиология растений. 1974. Т. 21. P. 1145.
  11. Fuchs T., Arnold N.D., Garbe D., Deimel S., Lorenzen J., Masri M., Mehlmer N., Weuster-Botz D., Bruck T.B. A newly designed automatically controlled, sterilizable flat panel photobioreactor for axenic algae culture // Front. Bioeng. Biotechnol. 2021. V. 9. P. 697354. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.697354
  12. Sinetova M.A., Sidorov R.A., Starikov A.Y., Voronkov A.S., Medvedeva A.S., Krivova Z.V., Pakholkova M.S., Bachin D.V., Bedbenov V.S., Gabrielyan D.A., Zayadan B.K., Bolatkhan K., Los D.A. Assessment of biotechnological potential of cyanobacteria and microalgae strains from the IPPAS culture collection // Appl. Biochem. Microbiol. 2020. V. 56. P. 36. https://doi.org/10.1134/S0003683820070030
  13. Nowicka-Krawczyk P., Mühlsteinová R., Hauer T. Detailed characterization of the Arthrospira type species separating commercially grown taxa into the new genus Limnospira (Cyanobacteria) // Sci. Rep. 2019. V. 9. P. 694. https://doi.org/10.1038/s41598-018-36831-0
  14. Furmaniak M.A., Misztak A.E., Franczuk M.D., Wilmotte A., Waleron M., Waleron K.F. Edible cyanobacterial genus Arthrospira: Actual state of the art in cultivation methods, genetics, and application in medicine // Front. Microbiol. 2017. V. 8. P. 2541. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02541
  15. Fučíková K., Lewis L. Intersection of Chlorella, Muriella and Bracteacoccus: Resurrecting the genus Chromochloris Kol et Chodat (Chlorophyceae, Chlorophyta) // Fottea. 2012. V. 12. P. 83. https://doi.org/10.5507/fot.2012.007
  16. Liu J., Sun Z., Gerken H., Liu Z., Jiang Y., Chen F. Chlorella zofingiensis as an alternative microalgal producer of astaxanthin: biology and industrial potential // Mar. Drugs. 2014. V. 12. P. 3487. https://doi.org/10.3390/md12063487
  17. Mahajan G., Kamat M. γ-Linolenic acid production from Spirulina platensis // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. V. 43. P. 466. https://doi.org/10.1007/bf00218450
  18. Golmakani M.T., Rezaei K., Mazidi S., Razavi S.H. γ-Linolenic acid production by Arthrospira platensis using different carbon sources // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2012. V. 114. P. 306. https://doi.org/10.1002/ejlt.201100264

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (2MB)
3.

下载 (195KB)
4.

下载 (161KB)
5.

下载 (113KB)
6.

下载 (67KB)
7.

下载 (207KB)

版权所有 © Д.А. Габриелян, М.А. Синетова, А.К. Габриелян, Л.А. Бобровникова, В.С. Бедбенов, А.Ю. Стариков, А.А. Зорина, Б.В. Габель, Д.А. Лось, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».