DUNALIELLA SALINA TEOD. MICROALGAE PRODUCTIVITY, WHEN GROWN UNDER THE DIFFERENT ADDITION OF CARBON DIOXIDE IN CULTURE

Main Article Content

I. N. Gudvilovych A. B. Borovkov http://orcid.org/0000-0001-6612-491X

Abstract

Lack of carbon can be the main limiting factor in microalgae cultivation, that is why selection of optimum way for carbon to be injected into the culture environment for a particular species and photobioreactor is critical for its mass cultivation. D. salina culture was grown in laboratory photobioreactors under day-and-night lamplight of 15 kLx. Air was supplied with the aquarium compressor at the rate of 0.8 l·l −1 ·min −1 . In the first test, bubbling was arranged via capillary of 4 mm diameter; in the second test — via aquarium air sprayer (plastic tube 5 cm length, 5 mm diameter, pore size not more than 0.1 mm). D. salina potential for the microalgae mass cultivation through increase of specific air-fluid phase surface without additional CO2 injection into gas-air mixture) with maximum productivity of 0.34 g of dry biomass from 1 liter per day has been shown experimentally. Average productivity of the culture when grown in the proposed regime is 1.5 times lower than in standard approved case.

Article Details

Section
Scientific communications

References

1. Боровков А. Б. Динамика пигментов и роста микроводорослей в хемостате на примере Dunaliella salina Teod. : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Севастополь, 2008. 28 с. [Borovkov A. B. Dinamika pigmentov i rosta mikrovodoroslei v khemostate na primere Dunaliella salina Teod. : avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. Sevastopol, 2008, 28 p. (in Russ.)].
2. Боровков А. Б., Гудвилович И. Н. Влияние концентрации СО 2 в газовой смеси на продукционные характеристики квазинепрерывной культуры Dunaliella salina // Актуальные вопросы теории и практики современной биотехнологии : материалы Всерос. науч.-практ. конф. (Луга, 15 сент. 2015 г.). Санкт-Петербург, 2015. С. 6–13. [Borovkov A. B., Gudvilovich I. N. Vliyanie kontsentratsii SO2 v gazovoi smesi na produktsionnye kharakteristiki kvazinepreryvnoi kul’tury Dunaliella salina. In: Aktual’nye voprosy teorii i praktiki sovremennoi biotekhnologii : materialy Vseros. nauch.-prakt. konf. (Luga, 15 Sept. 2015). Saint-Petersburg, 2015. P. 6–13. (in Russ.)].
3. Гороновский И. Т., Назаренко Ю. П., Некряч Е. Ф. Краткий справочник по химии. Киев: Наук. думка, 1987. 829 с. [Goronovsky I. T., Nazarenko Yu. P., Nekryach E. F. Kratkii spravochnik po khimii. Kiev: Nauk. dumka, 1987, 829 p. (in Russ.)].
4. Крупнова Т. Г., Сухарев Ю. И. Химия окружающей среды: учебное пособие. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. Ч. 2. 36 c. [Krupnova T. G., Sukharev Yu. I. Khimiya okruzhayushchei sredy: uchebnoe posobie. Chelyabinsk: Izd-vo YuUrGU, 2005, pt. 2, 36 p. (in Russ.)].
5. Лелеков А. С., Гудвилович И. Н., Геворгиз Р. Г., Тренкеншу Р. П., Бадисова А. О. Оценка коэффициента абсорбции углерода культурой Porphyridium purpureum (Bory) Ross // Морские биологические исследования: достижения и перспективы: в 3-х т. : сборник материалов Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, приуроч. к 145-летию Севастопольской биологической станции (Севастополь, 19-24 сент. 2016 г.) / под общ. ред. А. В. Гаевской. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. Т 3. С. 404–407. [Lelekov A. S., Gudvilovich I. N., Gevorgiz R. G., Trenkenshu R. P., Badisova A. O. Otsenka koeffitsienta absorbtsii ugleroda kul’turoi Porphyridium purpureum (Bory) Ross. In: Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy: v 3-kh t. : sbornik materialov Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, priuroch. k 145-letiyu Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii (Sevastopol, 19-24 Sept. 2016) / pod obshch. red. A. V. Gaevskoi. Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika, 2016, vol. 3, pp. 404–407. (in Russ.)].
6. Масюк Н. П. Морфология, систематика, экология, географическое распространение рода Dunaliella Teod. Киев: Наук. думка, 1973. 487 с. [Masyuk N. P. Morfologiya, sistematika, ekologiya, geograficheskoe rasprostranenie roda Dunaliella Teod. Kiev: Nauk. Dumka, 1973, 487 p. (in Russ.)].
7. Полевой В. В. Физиология растений. Москва: Высшая школа, 1989. 464 с. [Polevoi V. V. Fiziologiya rastenii. Moscow: Vysshaya shkola, 1989, 464 p. (in Russ.)].
8. Пронина Н. А. Организация и физиологическая роль СО 2 -концентрирующего механизма при фотосинтезе микроводорослей // Физиология растений. 2000. Т. 47, No 5. С. 801–810. [Pronina N. A. Organizatsiya i fiziologicheskaya rol’ CO 2 -kontsentriruyushchego mekhanizma pri fotosinteze mikrovodoroslei. Fiziologiya rastenii, 2000, vol. 47, no. 5, pp. 801–810. (in Russ.)].
9. Тренкеншу Р. П. Ростовые и фотоэнергетические характеристики морских микроводорослей в плотной культуре : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Красноярск, 1984. 28 с. [Trenkenshu R. P. Rostovye i fotoenergeticheskie kharakteristiki morskikh mikrovodoroslei v plotnoi kul’ture: avtoref. Dis. ... kand. biol. nauk. Krasnoyarsk, 1984, 28 p. (in Russ.)].
10. Anderson L. A. On the hydrogen and oxygen-content of marine phytoplankton. Deep Sea Research Pt. I, 1995, vol. 42, pp. 1675–1680.
11. Ben-Amotz A. Industrial production of microalgal cell-mass and secondary products – major industrial species – Dunaliella. In: Handbook of microalgal culture. Oxford: Blackwell, 2004, pp. 273–280.
12. Borovkov A. B., Gudvilovich I. N. Intensive cultivation of Dunaliella salina for production of biomass with elevated β-carotene content. Communication 1. Effect of cultivation factors. Hydrobiological Journal, 2015, vol. 51, no. 3, pp. 69–76.
13. Giordano M., Bowes G. Gas exchange and C allocation in Dunaliella salina cells in response to the N source and CO 2 concentration used for growth. Plant Physiology, 1997, vol. 115, pp. 1049–1056.
14. Ramos A. A., Polle J., Tran D., Cushman J. C., Jin E.-S., Varela J. C. The unicellular green alga Dunaliella salina Teod. as a model for abiotic stress tolerance: genetic advances and future perspectives. Algae, 2011, vol. 26, no. 1, pp. 3–20.
15. Ying K., Al-Mashhadani M. K. H., Hanotu J. O., Gilmour D. J., Zimmerman W. B. Enhanced mass transfer in microbubble driven airlift bioreactor for microalgal culture. Engineering, 2013, vol. 5, pp. 735–743.