BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  28,136,358
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Nuôi trồng thuỷ sản

Đỗ Thành Trí, Lại Thị Lan Anh, Tôn Nữ Thùy An, Lê Thượng Chỉ, Bùi Thị Thu Hiền, Trần Hoàng Dũng(1)

Ảnh hưởng của ánh sáng từ light emitting diode lên sinh trưởng và tích lũy astaxanthin của haematococcus pluvialis được nuôi trong twin-layer porous substrate photobioreactor phương nghiêng

Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh

2020

9

1597-1609

1859-3100

Nuôi cấy tảo, Astaxanthin, Haematococcus pluvialis, Light Emitting Diode, Hệ thống quang sinh học chất nền xốp

Vi tảo Haematococcus pluvialis hiện nay được nuôi để thu astaxanthin tự nhiên trong các hệ thống nuôi huyền phù hoặc cố định. Khi nuôi tảo theo kiểu quang tự dưỡng, hệ thống chiếu sáng ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và tích lũy astaxanthin trong tế bào. Trong nghiên cứu này, hệ thống twin-layer porous substrate photobioreactor được sử dụng để nuôi cố định H. pluvialis với chiếu sáng bằng Light Emitting Diode (LED) đơn sắc màu đỏ hoặc lam hoặc kết hợp đỏ và lam đồng thời. Các chu kì sáng/tối khác nhau của LED đỏ và lam được áp dụng và lựa chọn dựa trên tiêu chí sinh trưởng và tích lũy astaxanthin của vi tảo. Sự kết hợp ánh sáng LED đỏ và lam ở cường độ sáng 300-400 μmol photon.m-2.s-1 cho kết quả tăng sinh khối khô và tích lũy astaxanthin cao nhất, với chế độ chiếu sáng 24 giờ sáng0 giờ tối cho kết quả sinh khối khô vi tảo đạt 111,6 g.m-2 và tích lũy astaxanthin 1,3% chỉ sau 10 ngày nuôi. Việc sử dụng ánh sáng đơn sắc từ LED cho thấy hiệu quả về năng lượng và có khả năng ứng dụng cho việc nuôi cấy tảo cố định trong các hệ thống twin-layer porous substrate photobioreactor quy mô lớn hơn.

TTKHCNQG, CTv 138

Xem toàn văn
  • [1] Zhang, W., Wang, J., Wang, J., Liu, T. (2014), Attached cultivation of Haematococcus pluvialis for astaxanthin production.,Bioresour Technol, 158, 329-335. doi:10.1016/j.biortech.2014.02.044
  • [2] Xi, T., Kim, D. G., Roh, S. W., Choi, J. S., Choi, Y. E. (2016), Enhancement of astaxanthin production using Haematococcus pluvialis with novel LED wavelength shift strategy,Appl Microbiol Biotechnol, 100(14), 6231-6238. doi:10.1007/s00253-016-7301-6
  • [3] Wan, M., Hou, D., Li, Y., Fan, J., Huang, J., Liang, S., Li, S. (2014), The effective photoinduction of Haematococcus pluvialis for accumulating astaxanthin with attached cultivation.,Bioresour Technol, 163, 26-32. doi:10.1016/j.biortech.2014.04.017
  • [4] Tsubokura, A., Yoneda, H., Mizuta, H. (1999), Paracoccus carotinifaciens sp. nov., a new aerobic gram-negative astaxanthin-producing bacterium,Int J Syst Bacteriol, 49 Pt 1, 277- 282. doi:10.1099/00207713-49-1-277
  • [5] Tran, H. D., Do, T. T., Le, T. L., Tran-Nguyen, M. L., Pham, C. H., Melkonian, M. (2019), Cultivation of Haematococcus pluvialis for astaxanthin production on angled bench-scale and large-scale biofilm-based photobioreactors,Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering, 61, 61-70.
  • [6] Suh, I. S., Joo, H. N., Lee, C. G. (2006), A novel double-layered photobioreactor for simultaneous Haematococcus pluvialis cell growth and astaxanthin accumulation,J Biotechnol, 125(4), 540-546. doi:10.1016/j.jbiotec.2006.03.027
  • [7] Schultze, L. K. P., Simon, M.-V., Li, T., Langenbach, D., Podola, B., Melkonian, M. (2015), High light and carbon dioxide optimize surface productivity in a Twin-Layer biofilm photobioreactor.,Algal Research, 8, 37-44. doi:https://doi.org/10.1016/j.algal.2015.01.007
  • [8] Podola, B., Li, T., Melkonian, M. (2017), Porous Substrate Bioreactors: A Paradigm Shift in Microalgal Biotechnology?,Trends Biotechnol, 35(2), 121-132. doi:10.1016/j.tibtech.2016.06.004
  • [9] Olaizola, M., Huntley, M. (2003), Recent advances in commercial production of astaxanthin f-rom microalgae,(Vol. 9: Biomaterials and Bioprocessing): Science Publishers.
  • [10] Lorenz, R. T., Cysewski, G. R. (2000), Commercial potential for Haematococcus microalgae as a natural source of astaxanthin.,Trends in Biotechnology, 18(4), 160-167. doi:https://doi.org/10.1016/S0167-7799(00)01433-5
  • [11] Li, T., Strous, M., Melkonian, M. (2017), Biofilm-based photobioreactors: their design and improving productivity through efficient supply of dissolved inorganic carbon.,FEMS Microbiology Letters, 364(24). doi:10.1093/femsle/fnx218 %J FEMS Microbiology Letters
  • [12] Li, T., Podola, B., Schultze, L. K. P., Melkonian, M. (2019), Design scenario analysis for porous substrate photobioreactor assemblies.,Journal of Applied Phycology, 31(3), 1623-1636. doi:10.1007/s10811-018-1700-2
  • [13] Lee, K.-H., Hong, C.-H. (2015), Effects of LED irradiation on the growth and Astaxanthin Production of Haematococcus lacustris.,Biosciences Biotechnology Research Asia, 12, 1167-1173. doi:10.13005/bbra/1769
  • [14] Lababpour, A., Shimahara, K., Hada, K., Kyoui, Y., Katsuda, T., Katoh, S. (2005), Fed-batch culture under illumination with blue light emitting diodes (LEDs) for astaxanthin production by Haematococcus pluvialis,J Biosci Bioeng, 100(3), 339-342. doi:10.1263/jbb.100.339
  • [15] Lababpour, A., Hada, K., Shimahara, K., Katsuda, T., Katoh, S. (2004), Effects of nutrient supply methods and illumination with blue light emitting diodes (LEDs) on astaxanthin production by Haematococcus pluvialis.,J Biosci Bioeng, 98(6), 452-456. doi:10.1016/s1389-1723(05)00311-7
  • [16] Kiperstok, A. C., Sebestyén, P., Podola, B., Melkonian, M. (2017), Biofilm cultivation of Haematococcus pluvialis enables a highly productive one-phase process for astaxanthin production using high light intensities.,Algal Research, 21, 213-222. doi:https://doi.org/10.1016/j.algal.2016.10.025
  • [17] Kiperstok, A. C. (2016), Optimizing immobilized cultivation of Haematococcus pluvialis for astaxanthin production,. (PhD PhD thesis), Universität zu Köln., Cologne. Retrieved f-rom https://kups.ub.uni-koeln.de/6728/
  • [18] Katsuda, T., Shiraishi, H., Ishizu, N., Ranjbar, R., Katoh, S. (2008), Effect of light intensity and frequency of flashing light f-rom blue light emitting diodes on astaxanthin production by Haematococcus pluvialis.,J Biosci Bioeng, 105(3), 216-220. doi:10.1263/jbb.105.216
  • [19] Katsuda, T., Shimahara, K., Shiraishi, H., Yamagami, K., Ranjbar, R., Katoh, S. (2006), Effect of flashing light f-rom blue light emitting diodes on cell growth and astaxanthin production of Haematococcus pluvialis,J Biosci Bioeng, 102(5), 442-446. doi:10.1263/jbb.102.442
  • [20] Katsuda, T., Lababpour, A., Shimahara, K., Katoh, S. (2004), Astaxanthin production by Haematococcus pluvialis under illumination with LEDs.,Enzyme and Microbial Technology, 35(1), 81-86. doi:https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2004.03.016
  • [21] Kang, C. D., An, J. Y., Park, T. H., Sim, S. J. (2006), Astaxanthin biosynthesis f-rom simultaneous N and P uptake by the green alga Haematococcus pluvialis in primary-treated wastewater,Biochemical Engineering Journal, 31(3), 234-238. doi:https://doi.org/10.1016/j.bej.2006.08.002
  • [22] Jou, J. H., Lin, C. C., Li, T. H., Li, C. J., Peng, S. H., Yang, F. C., . . . Hsu, B. D. (2015), Plant Growth Absorption Spectrum Mimicking Light Sources.,Materials (Basel), 8(8), 5265-5275. doi:10.3390/ma8085240
  • [23] Dominguez-Bocanegra, A. R., Ponce-Noyola, T., Torres-Munoz, J. A. (2007), Astaxanthin production by Phaffia rhodozyma and Haematococcus pluvialis: a comparative study.,Appl Microbiol Biotechnol, 75(4), 783-791. doi:10.1007/s00253-007-0889-9
  • [24] Do, T. T., Ong, B. N., Nguyen Tran, M. L., Nguyen, D., Melkonian, M., Tran, H. D. (2019), Biomass and Astaxanthin Productivities of Haematococcus pluvialis in an Angled TwinLayer Porous Substrate Photobioreactor: Effect of Inoculum Density and Storage Time,Biology (Basel), 8(3). doi:10.3390/biology8030068
  • [25] Benstein, R. M., Cebi, Z., Podola, B., Melkonian, M. (2014), Immobilized growth of the peridinin-producing marine dinoflagellate Symbiodinium in a simple biofilm photobioreactor.,Mar Biotechnol (NY), 16(6), 621-628. doi:10.1007/s10126-014-9581-0
  • [26] Aflalo, C., Meshulam, Y., Zarka, A., Boussiba, S. (2007), On the relative efficiency of two- vs. one-stage production of astaxanthin by the green alga Haematococcus pluvialis.,Biotechnol Bioeng, 98(1), 300-305. doi:10.1002/bit.21391