Browsing by Subject "mikrolevät"
Now showing items 1-3 of 3
-
(2014)Mikrolevien käyttöä biodieselin raaka-aineena on viime vuosina tutkittu paljon niiden ollessa hiilineutraali vaihtoehto fossiilista alkuperää oleville uusiutumattomille polttoaineille. Tämän lisäksi ne ovat myös ekologisesti ja eettisesti kannattava uusiutuvan energianlähde ja tukevat pyrkimystä kohti energiaomavaraisuuden saavuttamista. Mikrolevien todellista mikso- ja heterotrofiaa on tutkittu toistaiseksi vähän eikä niiden hyödyntämän hiilen määrästä ole tarjolla tutkimustietoa. Mikroleväkantojen todellisen mikso- ja heterotrofiakyvyn selvittäminen mahdollistaa kantojen kustannustehokkaamman kasvatuksen, koska mikso- ja heterotrofiaan kykenevät kannat voivat hyödyntää kasvussaan heikompia valaistusolosuhteita korvaamalla ne osittain tai täysin orgaanisilla hiilen lähteillä. Miksotrofisten leväkantojen käytöllä voidaan myös saavuttaa kasvatuksissa korkeampi solusaanto sekä solujen korkeampi lipidipitoisuus. Heterotrofisten kantojen käytöllä voidaan taas kiertää monia mikrolevien kasvatukseen liittyviä ongelmia. Toteutin tutkimukseni kolmella mikroleväkannalla: Selenastrum sp., Chlorella pyrenoidosa ja Euglena gracilis. Tein aluksi kasvatuskokeita, joissa kasvatin kaikkia leväkantoja auto-, mikso- ja heterotrofisissa olosuhteissa. Selenastrum sp. – ja Chlorella pyrenoidosa – kannan kasvatuksissa käytin epäorgaanista COMBO – kasvatusliuosta. Euglena gracilis – kannalla käytin epäorgaanista AF6 – kasvatusliuosta. Tutkin leväkantojen potentiaalista kykyä mikso- ja heterotrofiaan glukoosin ja asetaatin lisäyksen avulla. Seurasin leväkantojen kasvua solumäärän kehityksen kautta. Kasvatuskokeiden perusteella tein päätöksen ottaa kaikki käyttämäni leväkannat mukaan varsinaisiin mikso- ja heterotrofiakyvyn mittauksiin sekä käyttää ainoastaan glukoosia orgaanisen hiilen lähteenä, sillä leväkannat menestyivät heikosti asetaattikasvatuksissa. Mikso- ja heterotrofiakyvyn mittaamiseen käytin 14C-menetelmää. Kaikkien leväkantojen kyky hyödyntää asetaattia (pitoisuus 5 g l-1) oli yleisesti heikompi verrattuna niiden kykyyn hyödyntää glukoosia (pitoisuus 5 g l-1). Kasvatuskokeissa Selenastrum sp. – kannalla vaihtelu oli eri käsittelyiden välillä solumäärän kehityksen ja kasvunopeuden suhteen suurinta. Euglena gracilis – kannalla vaihtelu solusaannon kehityksen ja kasvunopeuden välillä oli pienintä kasvatusten välillä. Selenastrum sp. – kannan miksotrofisesti ottama hiilen määrä oli suurin muihin miksotrofisesti kasvatettuihin leväkantoihin verrattuna. Heterotrofisesti otetun hiilen määrä oli suurin Euglena gracilis – kannalla. Tutkimukseni merkittävin tulos on käyttämieni leväkantojen todellisen mikso- ja heterotrofiakyvyn todistaminen. Laajemmat lisätutkimukset leväkantojen todellisesta mikso- ja heterotrofiasta ovat kuitenkin tarpeen muun muassa mikroleväbiomassan käyttösovellusten kehittämisen ja käyttöönoton sekä vesiekosysteemien hiilenkierron tuntemisen kannalta.
-
(2017)Microalgae are the most primitive and simple members of plant kingdom, unicellular or colonial and can be found worldwide. Microalgae are promising organism for producing sustainable biomass and microalgae can be used to produce proteins, lipids, colourants, vitamins and carbohydrates to food industry and can be used as feed for animals and source for biofuels. The objective of this study was to select the most effective extraction solvent and develop and optimize an accelerated solvent extraction (ASE) method for microalgal lipids. ASE is an extraction technique that needs only small amounts of solvents and uses elevated temperature and pressure for better extractability. Study had two separated parts; 1. Choosing the best solvent for ASE, 2. Optimizing extraction conditions. Study was made with two freeze dried biomasses; Euglena gracilis and Selenastrum Sp. Choosing an extraction solvent for ASE was made between acetone, ethanol and 2-ethoxyethanol and those were compared for Bligh and Dyer chloroform- methanol-water solvent extraction. Lipid yields were analyzed as total fat as sum of fatty acid methyl esters and fatty acid composition with GC-FID. Overview of lipidclasses was studied with TLC. Tocopherol analysis was made with NP-HPLC-FLD and carotenoids and chlophylls were analyzed with UV-VIS spectroscopy. Optimizing the extraction conditions was made with experimental design program with 2*15 samples in different extraction conditions with ethanol as solvent. Evaluation of results was made by total fat, omega-3 fattyacids EPA and DHA, tocopherol, carotenoid and chlorophyll contents. Optimized extraction conditions were: Temperature 125 ⁰C, Extraction time 11 min, 1 extraction cycle and Pressure 1500 psi. Temperature had the greatest effect on the studied extraction parameters.
-
(2021)Tutkielman tarkoitus oli selvittää kolmen eri valointensiteetin vaikutuksia mikrolevälajien, E.gracilis ja Selenastrum sp., kasvuun ja karotenoidituotantoon. Käytetyt valointensiteetit olivat 0 (pimeä), 200 ja 400 µmol m-2s-1. Levät kasvatettiin kiertovesikalankasvattamon jätevedessä, minkä vuoksi työssä tarkasteltiin myös ravinnepoistumaa. Kasvatukset havaittiin typpirajoitteisiksi, mikä osaltaan heikensi levien kasvua ja siten karotenoidituotantoa. Jätevesi kasvualustana aiheutti E.gracilis -levän kasvatuksiin kontaminaation vieraslevällä. Karotenoidit eristettiin kasvatuskokeen päätyttyä uuttamalla paineistetulla nesteuutolla (Accelerated Solvent Extraction, ASE) etanolin ja 2-metyylitetrahydrofuraanin liuotinyhdistelmällä. Karotenoidien jatkoanalyysiin käytettiin erittäin korkean erotuskyvyn nestekromatografiaa (UHPLC, Ultra-High Performance Liquid Chromatography) yhdistettynä sähkösumutusionisaatioon ja massaspektrometriin. Tunnistettujen karotenoidien määriä analysoitiin niiden signaalivahvuuksiin ja käytettävissä olleisiin malliaineisiin perustuen. Valointensiteeteillä havaittiin olevan vaikutus levien kasvuun, kokonaiskarotenoidi- ja klorofyllipitoisuuksiin sekä astaksantiiniin, luteiiniin ja neoksantiiniin. Kyseiset erikseen tunnistetut pigmentit olivat kaikki ksantofyllejä, joilla on liialta valointensiteetiltä suojaava tehtävä leväsoluissa. Valointensiteetin sietokyky poikkesi kuitenkin levälajeilla eivätkä sen vaikutukset olleet yksiselitteisiä. Pimeässä levien kasvu ja ravinnepoistuma olivat heikkoja. Pigmenttien säilymisen puolesta pimeä osoittautui jopa voimakkainta valointensiteettiä paremmaksi vaihtoehdoksi. Molempien levien ravinteiden kulutus oli tehokasta. Valointensiteetin lisäksi kasvuun ja karotenoidituotantoon vaikutti muutkin tekijät, kuten kokeen aikana saavutettu kasvuvaihe, jatkuva valotus, kontaminoituminen, ravinnerajoitteisuus sekä käytettyjen malliaineiden laatu. Jatkotutkimuksissa tulisi pyrkiä minimoimaan tai poissulkemaan näiden tekijöiden vaikutukset.
Now showing items 1-3 of 3