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미세조류 4종의 성장, CO2 동화 및 지질 생성 특성
Characterization of Cellular Growth, CO2 Assimilation and Neutral Lipid Production for 4 Different Algal Species 원문보기

Microbiology and biotechnology letters = 한국미생물·생명공학회지, v.48 no.4, 2020년, pp.547 - 555  

신채윤 (부산대학교 미생물학과) ,  노영진 (부산대학교 미생물학과) ,  정소연 (부산대학교 미생물학과) ,  김태관 (부산대학교 미생물학과)

초록
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미세조류는 효율적으로 바이오매스를 증가시킬 수 있으며 유용한 생물학적 자원들을 축적할 수 있기 때문에 에너지 및 식품 생산 등 다양한 분야에서 유망한 자원으로써 주목받고 있다. 본 연구에서는 4종의 미세조류(Chlorella vulgaris, Mychonastes homosphaera, Coelastrella sp., Coelastrella vacuolata)를 선정하여 이들의 성장, CO2 동화, CO2 농도에 따른 미세조류의 지질 생성 특성을 분석하였다. 각 미세조류의 크기는 C. vulgaris가 가장 작았으며, M. homosphaera, C. vacuolata, Coelastrella sp. 순으로 큰 크기를 나타냈다. C. vulgaris는 다른 3종의 미세조류와 비교해서 크기가 가장 작으며 성장과 CO2 동화 속도가 가장 빠르게 나타났다. 또한, 초기 바이오매스가 증가함에 따라 CO2 동화 속도는 최대 9.62 mmol·day-1·l-1를 나타냈으며, 다른 3종의 미세조류(약 3 mmol·day-1·l-1)보다 3배 이상 높은 CO2 동화 속도를 보여주었다(p < 0.05). M. homosphaera를 제외하고 3종의 미세조류는 CO2 농도와 CO2 동화 비속도 사이에 양의 상관관계(positive correlation)를 나타냈다. 특히, C. vulgaris는 다른 3종의 미세조류와 비교해 더 높은 CO2 동화 비속도를 보여주었다(14.6 vs. ≤ 11.9 mmol·day-1·l-1). 4종의 미세조류는 CO2 농도가 증가함에 따라 지질 함량이 증가했으며 그 중에서 C. vulgaris는 최대 18 mg·l-1를 나타내 다른 3종의 미세조류(최대 12 mg·l-1)보다 최소 50% 이상 높은 지질 함량을 보여주었다. 4종의 미세조류 중 C. vulgaris가 효율적으로 CO2를 동화하며 다른 미세조류보다 높은 바이오매스와 지질 생산이 가능함을 시사한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Microalgae are a promising resource in energy and food production as they are cost-effective for biomass production and accumulate valuable biological resources. In this study, CO2 assimilation, biomass, and lipid production of 4 microalgal species (Chlorella vulgaris, Mychonastes homosphaera, Coela...

주제어

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문제 정의

  • CO2 농도 및 초기 바이오매스 농도에 따른 각 미세조류의 CO2 동화 특성을 규명하기 위해서 실험을 진행하였다. 각 미세조류의 배양액 농도는 0.
  • 본 연구에서는 4종의 미세조류(Chlorella vulgaris, Mychonastes homosphaera, Coelastrella sp., Coelastrella vacuolata)를 선정하여 이들의 성장, CO2 동화, CO2 농도에 따른 미세조류의 지질 생성 특성을 분석하였다. 각 미세조류의 크기는 C.
  • vacuolata는 바이오매스와 지질 생산성에 대해 연구된 바가많지 않다. 본 연구에서는 이들의 바이오매스 생성과 CO2 동화 특성을 분석하였으며, CO2 농도에 따른 미세조류의 지질함량 특성을 분석하였다. 미세조류의 CO2 고정화와 바이오매스 및 지질 생산성 사이의 상관관계를 규명하고자 다양한환경 요인 중 CO2 농도를 주요 환경 요인으로 설정하였으며, 최종적으로 CO2 농도에 따른 CO2 동화 속도 및 지질 함량사이의 상관관계를 분석하여 미세조류의 특성을 규명하였다.
  • 본 연구에서는 자생 미세조류 4종(Chlorella vulgaris, Mychonastes homosphaera, Coelastrella sp., Coelastrella vacuolata)을 선정하여 이들의 성장, CO2 동화, 지질 생성에대한 특성을 분석하였다. C.

가설 설정

  • 세포 크기가 작을수록 단위 부피 당 표면적의 비율은 증가하며, 표면적이 크면 영양분 흡수 등 물질 대사 효율이 높아진다[27]. 다른 미세조류들과 비교해서 상대적으로 넓은 C. vulgaris의 표면적이 바이오매스와 CO2 동화 속도에 영향을 미쳤을 것이다. 미세조류의 표면적과 CO2 고정화 사이의 명확한 상관관계 규명은 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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참고문헌 (35)

  1. Mata TM, Martins AA, Caetano NS. 2010. Microalgae for biodiesel production and other applications: a review. Renew. Sust. Energ. Rev. 14: 217-232. 

  2. Williams PJlB, Laurens LM. 2010. Microalgae as biodiesel & biomass feedstocks: review & analysis of the biochemistry, energetics & economics. Energ. Environ. Sci. 3: 554-590. 

  3. Shetty P, Gitau MM, Maroti G. 2019. Salinity stress responses and adaptation mechanisms in eukaryotic green microalgae. Cells 8: 1-16. 

  4. Chen C-Y, Yeh K-L, Aisyah R, Lee D-J, Chang J-S. 2011. Cultivation, photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel production: a critical review. Bioresour. Technol. 102: 71-81. 

  5. Kumar SJ, Kumar GV, Dash A, Scholz P, Banerjee R. 2017. Sustainable green solvents and techniques for lipid extraction from microalgae: A review. Algal. Res. 21: 138-147. 

  6. Kumar A, Ergas S, Yuan X, Sahu A, Zhang Q, Dewulf J, et al. 2010. Enhanced CO 2 fixation and biofuel production via microalgae: recent developments and future directions. Trends Biotechnol. 28: 371-380. 

  7. Zeng X, Danquah MK, Chen XD, Lu Y. 2011. Microalgae bioengineering: from CO 2 fixation to biofuel production. Renew. Sust. Energ. Rev. 15: 3252-3260. 

  8. Li K, Liu Q, Fang F, Luo R, Lu Q, Zhou W, et al. 2019. Microalgae-based wastewater treatment for nutrients recovery: A review. Bioresour. Technol. 291: 121934. 

  9. Leong YK, Chang J-S. 2020. Bioremediation of heavy metals using microalgae: Recent advances and mechanisms. Bioresour. Technol. 303: 122886. 

  10. Al-Qasmi M, Raut N, Talebi S, Al-Rajhi S, Al-Barwani T. 2012. Presented at the Proceedings of the world congress on engineering. 

  11. Dimitrova P, Marinova G, Alexandrov S, Iliev I, Pilarski P. 2017. Presented at the Youth Scientific Conference, Sofia 2016. 

  12. Lakshmikandan M, Murugesan A, Wang S, Abomohra AE-F, Jovita PA, Kiruthiga S. 2020. Sustainable biomass production under CO 2 conditions and effective wet microalgae lipid extraction for biodiesel production. J. Clean. Prod. 247: 119398. 

  13. Griffiths MJ, Harrison ST. 2009. Lipid productivity as a key characteristic for choosing algal species for biodiesel production. J. Appl. Phycol. 21: 493-507. 

  14. Anjos M, Fernandes BD, Vicente AA, Teixeira JA, Dragone G. 2013. Optimization of CO 2 bio-mitigation by Chlorella vulgaris. Bioresour. Technol. 139: 149-154. 

  15. Lv J-M, Cheng L-H, Xu X-H, Zhang L, Chen H-L. 2010. Enhanced lipid production of Chlorella vulgaris by adjustment of cultivation conditions. Bioresour. Technol. 101: 6797-6804. 

  16. Safi C, Zebib B, Merah O, Pontalier P-Y, Vaca-Garcia C. 2014. Morphology, composition, production, processing and applications of Chlorella vulgaris: A review. Renew. Sust. Energ. Rev. 35: 265-278. 

  17. Sun L-Y, Cui W-J, Chen K-M. 2018. Two Mychonastes isolated from freshwater bodies are novel potential feedstocks for biodiesel production. Energ. Source Part A. 40: 1452-1460. 

  18. Saadaoui I, Cherif M, Rasheed R, Bounnit T, Al Jabri H, Sayadi S, et al. 2020. Mychonastes homosphaera (Chlorophyceae): A promising feedstock for high quality feed production in the arid environment. Algal. Res. 51: 102021. 

  19. Hu C-W, Chuang L-T, Yu P-C, Chen C-NN. 2013. Pigment production by a new thermotolerant microalga Coelastrella sp. F50. Food Chem. 138: 2071-2078. 

  20. Minhas AK, Hodgson P, Barrow CJ, Adholeya A. 2020. Two-phase method of cultivating Coelastrella species for increased production of lipids and carotenoids. Bioresour. Technol. Rep. 9: 100366. 

  21. Mayo AW, Noike T. 1994. Effect of glucose loading on the growth behavior of Chlorella vulgaris and heterotrophic bacteria in mixed culture. Water Res. 28: 1001-1008. 

  22. Chen W, Zhang C, Song L, Sommerfeld M, Hu Q. 2009. A high throughput Nile red method for quantitative measurement of neutral lipids in microalgae. J. Microbiol. Meth. 77: 41-47. 

  23. Hanagata N, Malinsky­Rushansky N, Dubinsky Z. 1999. Eukaryotic picoplankton, Mychonastes homosphaera (Chlorophyceae, Chlorophyta), in Lake Kinneret, Israel. Phycol Res. 47: 263-269. 

  24. Yamamoto M, Fujishita M, Hirata A, Kawano S. 2004. Regeneration and maturation of daughter cell walls in the autosporeforming green alga Chlorella vulgaris (Chlorophyta, Trebouxiophyceae). J. Plant Res. 117: 257-264. 

  25. Goecke F, Noda J, Paliocha M, Gislerod HR. 2020. Revision of Coelastrella (Scenedesmaceae, Chlorophyta) and first register of this green coccoid microalga for continental Norway. World J. Microbiol. Biotechnol. 36: 149. 

  26. Khoshmanesh A, Lawson F, Prince IG. 1997. Cell surface area as a major parameter in the uptake of cadmium by unicellular green microalgae. Chem. Eng. 65: 13-19. 

  27. Sunda WG, Huntsman SA. 1997. Interrelated influence of iron, light and cell size on marine phytoplankton growth. Nature 390: 389-392. 

  28. Chen F. 1996. High cell density culture of microalgae in heterotrophic growth. Trends Biotechnol. 14: 421-426. 

  29. Li T, Zheng Y, Yu L, Chen S. 2014. Mixotrophic cultivation of a Chlorella sorokiniana strain for enhanced biomass and lipid production. Biomass Bioenerg. 66: 204-213. 

  30. Singh S, Singh P. 2014. Effect of CO 2 concentration on algal growth: a review. Renew. Sust. Energ. Rev. 38: 172-179. 

  31. Abou-Shanab RA, Hwang J-H, Cho Y, Min B, Jeon B-H. 2011. Characterization of microalgal species isolated from fresh water bodies as a potential source for biodiesel production. Appl. Energ. 88: 3300-3306. 

  32. Ahmad A, Yasin NM, Derek C, Lim J. 2011. Microalgae as a sustainable energy source for biodiesel production: a review. Renew. Sust. Energ. Rev. 15: 584-593. 

  33. Karpagam R, Raj KJ, Ashokkumar B, Varalakshmi P. 2015. Characterization and fatty acid profiling in two fresh water microalgae for biodiesel production: lipid enhancement methods and media optimization using response surface methodology. Bioresour. Technol. 188: 177-184. 

  34. Sung K-D, Lee J-S, Shin C-S, Park S-C, Choi M-J. 1999. CO 2 fixation by Chlorella sp. KR-1 and its cultural characteristics. Bioresour. Technol. 68: 269-273. 

  35. Hanagata N, Takeuchi T, Fukuju Y, Barnes DJ, Karube I. 1992. Tolerance of microalgae to high CO 2 and high temperature. Phytochemistry. 31: 3345-3348. 

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