Calculation of the specific growth rate of microalgae

Main Article Content

R. P. Trenkenshu

http://orcid.org/0000-0003-3727-303X

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=883174

Abstract

The work focuses on techniques of quantifying the specific growth rate of microalgae in both batch and continuous culture. It is shown, that to prove that the specific growth rate is a constant value, both the ratio of two chemical biomass characteristics and dimensional structure of cell population must be constant. Critical analysis of the correctness of using the logarithmic formula for estimating the specific growth rate (μ) of microalgae in the exponential phase of growth of batch culture is held: μ = (lnB2 – lnB1) / (t2t1), where B1 and B2 are densities (concentrations) of the culture at a moment of time t1 and t2, respectively. This formula is widely used by most microalgae researchers without proving exponential growth character. Availability of such proofs makes the applying of the logarithmic formula meaningless. Examples of quantitative description of the experimental data obtained for two types of marine microalgae in the exponential and linear phases of culture growth are given.

Article Details

Trenkenshu R. P. Calculation of the specific growth rate of microalgae. Marine Biological Journal, 2019, vol. 4, no. 1, pp. 100-108. doi: 10.21072/mbj.2019.04.1.09
Keywords:
microalgae culture, exponential growth phase, specific growth rate
Section
Scientific communications

References

1. Жондарева Я. Д. Миксотрофный рост Phaeodactylum tricornutum на неорганической среде с глюкозой и глицерином в накопительной культуре // Морские биологические исследования: достижения и перспективы : в 3-х т. : сб. 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, 2016. Т. 3. С. 378–381. [Zhondareva Ya. D. Miksotrofnyi rost Phaeodactylum tricornutum na neorganicheskoi srede s glyukozoi i glitserinom v nakopitel’noi kul’ture. In: Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy : v 3-kh t. : sb. materialov Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, priuroch. k 145-letiyu Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii (Sevastopol, 19–24 Sept., 2016) / A. V. Gaevskaya (Ed.). Sevastopol, 2016, vol. 3, pp. 378–381. (in Russ.)]

2. Мальцева О. А. Морфометрические характеристики клеток микроводоросли Dunaliella viridis в накопительной культуре [Электронный ресурс] // Вопросы современной альгологии. 2017. № 1 (13). URL: http://algology.ru/1137 [дата обращения 01.06.2018]. [Maltceva O. A. Morphometric characteristic of cells microalgae Dunaliella viridis in batch culture [Electronic resource]. Voprosy sovremennoi al’gologii, 2017, no. 1 (13). URL: http://algology.ru/1137 [accessed 01.06.2018]. (in Russ.)]

3. Меметшаева О. А., Боровков А. Б. Репродуктивная активность клеток Dunaliella viridis Teod. в накопительной культуре при непрерывном освещении и свето-темновых циклах [Электронный ресурс] // Вопросы современной альгологии. 2018. № 1 (16). URL: http://algology.ru/1262 [дата обращения 01.06.2018]. [Memetshaeva O. A., Borovkov A. B. Reproductive activity of Dunaliella viridis Teod. cells in a batch culture under continuous illumination and light-dark cycles [Electronic resource]. Voprosy sovremennoi al’gologii, 2018, no. 1 (16). URL: http://algology.ru/1262 [accessed 01.06.2018]. (in Russ.)]

4. Терсков И. А., Гительзон И. И., Сидько Ф. Я., Ковров Б. Г., Батов В. А., Белянин В. Н. Интенсивное непрерывное культивирование хлореллы в плотностном режиме при различной освещенности // Управляемое культивирование микроводорослей. Москва : Наука, 1964. С. 55–84. [Terskov I. A., Gitel’zon I. I., Sid’ko F. Ya., Kovrov B. G., Batov V. A., Belyanin V. N. Intensivnoe nepreryvnoe kul’tivirovanie khlorelly v plotnostnom rezhime pri razlichnoi osveshchennosti. In: Upravlyaemoe kul’tivirovanie mikrovodoroslei. Moscow: Nauka, 1964, pp. 55–84. (in Russ.)]

5. Тренкеншу Р. П. Влияние света на макромолекулярный состав микроводорослей в непрерывной культуре невысокой плотности (Часть 1) [Электронный ресурс] // Вопросы современной альгологии. 2017. № 2 (14). URL: http://algology.ru/1180 [дата обращения 01.06.2018]. [Trenkenshu R. P. Influence of light on macromolecular composition of microalgae in continuous culture of low density (Part 1) [Electronic resource]. Voprosy sovremennoi al’gologii, 2017, no. 2 (14). URL: http://algology.ru/1180 [accessed 01.06.2018]. (in Russ.)]

6. Тренкеншу Р. П. Влияние света на макромолекулярный состав микроводорослей в непрерывной культуре невысокой плотности (Часть 2) [Электронный ресурс] // Вопросы современной альгологии. 2017. № 3 (15). URL: http://algology.ru/1241 [дата обращения 01.06.2018]. [Trenkenshu R. P. Influence of light on macromolecular composition of microalgae in continuous culture of low density (Part 2) [Electronic resource]. Voprosy sovremennoi al’gologii, 2017, no. 3 (15). URL: http://algology.ru/1241 [accessed 01.06.2018]. (in Russ.)]

7. Тренкеншу Р. П., Лелеков А. С., Новикова Т. М. Линейный рост морских микроводорослей в культуре // Морской биологический журнал. 2018. Т. 3, № 1. С. 53–60. [Trenkenshu R. P., Lelekov A. S., Novikova T. M. Linear growth of marine microalgae culture. Morskoj biologicheskij zhurnal, 2018, vol. 3, no. 1, pp. 53–60. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2018.03.1.06

8. Ketchum B. H., Redfield A. C. A method for maintaining a continuous supply of marine diatoms by culture. Biological Bulletin, 1938, vol. 75, pp. 165–169. https://doi.org/10.2307/1537681

9. Monod J. La technique de culture continue. Theorie et applications. Annales de l’Institut Pasteur, 1950, vol. 79, pp. 390–410.

10. Novick A., Szilard L. Description of the chemostat. Science, 1950, vol. 112, iss. 2920, pp. 715–718. https://doi.org/10.1126/science.112.2920.715