ЗАСТОСУВАННЯ МОДИФІКОВАНИХ КВАНТОВИМИ ТОЧКАМИ AGINS2 ДЖЕРЕЛ ОСВІТЛЕННЯ ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ NOSTOC COMMUNE У ФОТОБІОРЕАКТОРІ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2024.03.292Ключові слова:
N. commune, квантові точки, AgInS2, біомаса, продуктивність, фотобіореакторАнотація
Робота присвячена вивченню впливу джерела світла, модифікованого квантовими точками AgInS2, на культуру Nostoc commune в умовах фотобіореактора. Створено модель лабораторного трисекційного фотобіореактора. Досліджено, що модифікація джерела освітлення не призводить до змін фізичних параметрів (температура та рН) роботи фотобіореактора. Наслідком використання джерела освітлення, модифікованого квантовими точками Ag:In = 1:20, стало збільшення кількості біомаси N. соmmune у 1,5 рази. Також відмічено зміни кількості пігментів: максимальний вміст хлорофілу а (8,1 мг/г) встановлений за умов використання джерела світла, модифікованого КT Ag:In = 1:7. Збільшення кількості каротиноїдів спостерігалося незалежно від кількості індію в складі модифікуючої плівки. Рекомендовано використання джерела світла, модифікованого квантовими точками AgInS2, для отримання біомаси N. commune, збагаченої каротиноїдами.
Посилання
1. Ahmad S, Kothari R, Shankarayan R, Tyagi VV. (2020). Temperature dependent morphological changes on algal growth and cell surface with dairy industry wastewater: an experimental investigation. Biotech. 10 (1): 24. https://doi.org/10.1007/s13205-019-2008-x
2. Anand Rajendran et al. (2013) Light in a Photobioreactor. American Society of Agricultural and Biological Engineers Annual International Meeting. 13-19. http://dx.doi.org/10.13031/aim.20131620672
3. Božin E. S., Juhás P., Billinge S. J. L. (2013) Local Structure of Bulk and Nanocrystalline Semiconductors Using Total Scattering Methods. Characterization of Semiconductor Heterostructures and Nanostructures. 229–257. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-59551-5.00006-6
4. Brzychczyk B. et al. (2020). The Follow-up Photobioreactor Illumination System for the Cultivation of Photosynthetic Microorganisms. Energies. 5. 1143. https://doi.org/10.3390/en13051143
5. Chen H, Qi H, Xiong P. (2022). Phycobiliproteins-A Family of Algae-Derived Biliproteins: Productions, Characterization and Pharmaceutical Potentials. Mar Drugs. 20 (7): 450. https://doi.org/10.3390/md20070450
6. Cichy B. et al. (2017). Electronic properties and third-order optical nonlinearities in tetragonal chalcopyrite AgInS2, AgInS2/ZnS and cubic spinel AgIn5S8, AgIn5S8/ZnS quantum dots. Journal of Materials Chemistry. 1. 149–158. https://doi.org/10.1039/C6TC03854A
7. Fernandes B.D., Dragone G.M., Teixeira J.A., Vicente A.A. (2010). Light Regime Characterization in an Airlift Photobioreactor for Production of Microalgae with High Starch Content. Appl Biochem Biotechnol. 161: 218–226. https://doi.org/10.1007/s12010-009-8783-9
8. Fernández, F. G. Acién, F. García Camacho, J. A. Sánchez Pérez, J. M. Fernández Sevilla, E. Molina Grima. (1998). Modeling of biomass productivity in tubular photobioreactors for microalgal cultures: Effects of dilution rate, tube diameter, and solar irradiance. Biotechnology and Bioengineering. 605–16. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19980620)58:6%3C605::AID-BIT6%3E3.0.CO;2-M
9. Guiry M.D., Guiry G.M. (2020). AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. https://www.algaebase.org
10. Hotos GN, Antoniadis TI. (2022). The Effect of Colored and White Light on Growth and Phycobiliproteins, Chlorophyll and Carotenoids Content of the Marine Cyanobacteria Phormidium sp. and Cyanothece sp. in Batch Cultures. Life (Basel). 4;12(6):837. https://doi.org/10.3390/life12060837
11. Huong T. T. T. et al. (2022). Highly luminescent air-stable AgInS2/ZnS core/shell nanocrystals for grow lights. Optical Materials. 130. 112564. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112564
12. Izadpanah M. et al. (2018). Effect of light spectrum on isolation of microalgae from urban wastewater and growth characteristics of subsequent cultivation of the isolated species. Algal Research. 29. 154–158. https://doi.org/10.1016/j.algal.2017.11.029
13. Mercado J. M. et al. (2004). Blue light effect on growth, light absorption characteristics and photosynthesis of five benthic diatom strains. Aquatic Botany. 3. 265–277. http://dx.doi.org/10.1016/j.aquabot.2003.11.004
14. Miao J., Liu B. (2015). II–VI semiconductor nanowires. Semiconductor Nanowires. 3–28.
15. Park J, Dinh TB. (2019). Contrasting effects of monochromatic LED lighting on growth, pigments and photosynthesis in the commercially important cyanobacterium Arthrospira maxima. Bioresour Technol. 291: 121846. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121846
16. Sanchez D.M. Serrano C.M., Rodriguez M.R. at al. (2008). Extraction of carotenoids and chlorophyll from microalgae with supercritical carbon dioxide and ethanos as cosolvent. Journal of Separation Science. 31:1352-1362. https://doi.org/10.1002/jssc.200700503
17. Slegers P.M, van Beveren P.J.M, Wijffels RH, van Straten G., van Boxtel A.J.B. (2013). Scenario analysis of large scale algae production in tubular photobioreactors. Applied Energy. 105: 395–406. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.12.068
18. Ugwu, C. U., Aoyagi, H. Uchiyama. H. (2008). Photobioreactors for mass cultivation of algae. Bioresource Technology. 4021–28. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.01.046
