Microalgae biotechnology

Benemann, John R.; Tillett, David M.; Weissman, Joseph C.

doi:10.1016/0167-7799(87)90037-0

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“…Quando cultivadas em meios adequados, certas espécies de microalgas podem duplicar a sua biomassa diariamente, produzindo matéria seca com teor protéico superior a 50% e alcançando produtividades de 30 a 50 g.m -2 .dia -1 em peso seco (GOLDMAN, 1980). Esta característica, aliada à simplicidade nas técnicas de cultivo, torna as microalgas um dos objetos de pesquisa prioritários das mais modernas áreas de investigação (BENEMANN et al, 1987). …”

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Cultivo mixotrófico da microalga Spirulina platensis em batelada alimentada

Muliterno

Mosele²,

Costa³

et al. 2005

Ciênc. agrotec.

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RESUMOA Spirulina platensis tem sido estudada devido a seu alto valor protéico, digestibilidade e por apresentar quantidades significativas de ácidos graxos poliinsaturados, vitaminas, fenólicos e ficocianina, podendo ser utilizada na alimentação humana. A utilização de nutrientes de baixo custo é um fator importante na produção da cianobactéria por possibilitar a redução de custos de processo. Objetivou-se com este trabalho estudar o cultivo mixotrófico da S. platensis por meio da adição de uma fonte orgânica de carbono (glicose) em modo batelada alimentada. Foi utilizado um Planejamento Fatorial Completo 2 3 para o cultivo e as variáveis de estudo foram a concentração de glicose (0,5 gL -1 e 1,0 gL -1 ), a diluição do meio Zarrouk (50% e 75%) e a iluminância (1800 lux e 3000 lux). A concentração celular máxima obtida foi de 5,38 gL -1 com uma velocidade específica máxima de crescimento de 0,0063 h -1 , nas condições de 0,5 gL -1 de glicose, diluição do meio de 75% e iluminância de 3000 lux.Termos para indexação: Biomassa, glicose, iluminância, mixotrófico, Spirulina platensis. ABSTRACTThe cyanobacterium Spirulina platensis has been studied due to its high content (~65%) of highly digestible protein as well as significant amounts of polyunsaturated fatty acids, phenolics, vitamins, minerals and phycocyanin which could be useful in the human nutrition. The use of nutrients of low costs in the cyanobacterium growth could reduce the costs of production. We studied the fed-batch mixotrophic growth of the S. platensis in Zarrouk s medium with glucose (0.5 gL -1 and 1.0 gL -1 ) as carbon source and also investigated the effects of dilution (50% and 75%, with water) and illumination (1,800 lux and 3,000 lux) using a 2 3 factorial design. The maximum celular concentration of 5.38 gL -1 and maximum specific growth rate of 0.0063 h -1 were obtained with a glucose concentration of 0.5 gL -1 , 50% dilution and 1800 lux of illuminance. INTRODUÇÃOA busca de alternativas alimentares que possam diminuir o déficit nutricional existente em uma parcela significativa da população, a um custo acessível, envolvem a pesquisa de novos processos e matérias-primas. Por outro lado, pesquisas inovadoras envolvendo a biotecnologia, por meio da utilização de microrganismos ou enzimas para a produção de novos produtos, inclusive alimentos, estão revolucionando a sociedade moderna.A aplicação da biotecnologia moderna na melhoria de qualidade de vida e bem-estar da sociedade, tem ganhado destaque, uma vez que a preocupação com a saúde é um dos pontos fortes da época atual. A busca por produtos mais saudáveis é constante, o que fez com que surgissem os alimentos funcionais e nutracêuticos, que além de possibilitarem uma alimentação adequada, contribuem também para a prevenção e o tratamento de doenças.A utilização de microalgas na alimentação humana ocorre há séculos, tendo sido usadas como fonte de proteínas por tribos indígenas do Chad e pelos Astecas, que as secavam em lamelas para serem ingeridas (NAVALHO, 1998). Quando cultivadas em meios...

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unclassified

Cultivo mixotrófico da microalga Spirulina platensis em batelada alimentada

Muliterno

Mosele²,

Costa³

et al. 2005

Ciênc. agrotec.

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“…El suministro en masa del carbono a los sistemas de cultivo son las principales dificultades y limitaciones que deben ser resueltos [39]. El punto de todas las consideraciones, a tener en cuenta, es que el CO 2 no debe llegar a la concentración superior que produce la inhibición, y por otra parte, nunca debe caer por debajo de la concentración mínima que limita el crecimiento.…”

Section: Figuraunclassified

Impacto del CO2 sobre la densidad celular en seis cepas de microalgas marinas

Huaynate¹,

Huamán²,

Ávila³

et al. 2015

rev.ion

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ResumenDebido a la gran facilidad con que las microalgas pueden capturar el CO 2 del medio ambiente, resulta interesante evaluar la cantidad y tiempo de ingreso de éste a los cultivos masivos, con la fi nalidad de aumentar la densidad celular. El objetivo del presente estudio fue evaluar los tiempos de inyección del mencionado gas, durante la producción de biomasa que conlleve a una mayor densidad celular, evaluando además, la variación del pH sin alterar la calidad del cultivo. A partir de seis cepas obtenidas del Banco de Germoplasma del Instituto del Mar del Perú, se realizaron cultivos tipo batch de 300L en invernadero, el tiempo de cultivo de la fase exponencial donde se realizaron las pruebas fue de tres días. Los datos se procesaron mediante el análisis del parámetro pendiente de la regresión lineal. Los resultados mostraron que la densidad celular es inversamente proporcional al tiempo de inyección de CO 2 al cultivo. La mayor densidad celular, en las diferentes cepas, se obtuvo a los 5min, excepto para las cepas Chaetoceros gracilis y Nannochloris maculata, las cuales obtienen la mayor densidad a los 10 y 15min, respectivamente. La variación de pH tendió hacia la acidez, en un rango de 8 a 4, sin alterar la densidad celular, por el contrario, los cultivos permanecieron libres de contaminantes. En conclusión, los resultados permiten establecer tiempos adecuados de inyección del CO 2 , los cuales fortalecen la fase de crecimiento exponencial aumentando la densidad poblacional en un 30% sobre lo establecido en esta fase.Palabras clave: microalgas, densidad celular, CO 2 , cultivo masivo. AbstractAs microalgae can capture CO 2 easily from the environment, it is interesting to measure the amount and time control of the entry of this gas into microalgae mass culture, in order to increase cell density. The aim of this study was to evaluate the injection times of CO 2 for biomass production that may lead to a higher cell density, it was also evaluated the pH variation without altering the quality of the crop. The work was made with six strains from the Germplasm Bank of the Instituto del Mar del Perú. There were performed cultures like 300L batch in a greenhouse, the cultivation time of the exponential phase lasted three days. The slope of the regression line parameters was analyzed to process data. The results showed that the cell density is inversely proportional to CO 2 injection time cultivation. The higher cell density 23 Cita: Oscanoa Huaynate AI, Ynga Huamán GA, Chang Ávila IL, Aguilar Samanamud CP. Impacto del CO 2 sobre la densidad celular en seis cepas de microalgas marinas. rev.ion. 2015;28(2):23-32.

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“…Torzillo et al, 1986;Richmond, 1987Richmond, , 1990Richmond etal., 1993;Benemann, 1989;Benemann et al, 1987;Weissman et al, 1988;Kyle, 1989). For identical biomass productivities, the higher cell densities obtained with biophotoreactors result in reduced harvesting volumes and thus in reduced processing (partition solid/liquid) costs.…”

Section: What Culture Technology To Choose?mentioning

confidence: 99%

“…Four basic approaches are now proposed to maintain monoalgal culture in open ponds (Benemann et al, 1987;Richmond, 1987): 1. Use of highly selective conditions which favour the dominance of the algae strain to be cultured.…”

Section: Open Culture Systemsmentioning

confidence: 99%

Biotechnology of algal biomass production: a review of systems for outdoor mass culture

1993

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Microalgae are very efficient solar energy converters and they can produce a great variety of metabolites. Man has always tried to take advantage of these properties through algal mass culture. Despite the fact that many applications for microalgae have been described in the literature, these microorganisms are still of minor economic importance. Industrial reactors for algal culture are at present, all designed as open race-ways (shallow open ponds where culture is circulated by a paddle-wheel). Technical and biological limitations of these open systems have given rise to the development of enclosed photoreactors (made of transparent tubes, sleeves or containers and where light source may be natural or artificial). The present review surveys advances in these two technologies for cultivation of microalgae. Starting from published results, the advantages and disadvantages of open systems and closed photobioreactors are discussed. A few open systems are presented for which particularly reliable results are available. Emphasis is then put on closed systems, which have been considered as capital intensive and are justified only when a fine chemical is to be produced.

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Microalgae biotechnology

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Cultivo mixotrófico da microalga Spirulina platensis em batelada alimentada

Cultivo mixotrófico da microalga Spirulina platensis em batelada alimentada

Impacto del CO2 sobre la densidad celular en seis cepas de microalgas marinas

Biotechnology of algal biomass production: a review of systems for outdoor mass culture

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