Cultivation of Microalgae : Lipid Production, Evaluation of Antioxidant Capacity and Modeling of Growth and Lipid Production

Zwei Stämme von Mikroalgen wurden mit Blick auf die Biomassekonzentration, den gesamt Lipidgehalt, den Fettsäuregehalt und die Fettsäurezusammensetzung analysiert. Die beiden Stämme waren eine Süßwasser- und eine Meerwassermikroalge namentlich Chlorococcum sp. bzw. Nannochloropsis sp. Die Wirkungen der Lichtintensität, der Photoperiode, unterschiedlicher Nitratkonzentration, verschiedener Kohlenstoffquellen, dem Salzgehalt und von CO2-Begasung wurden untersucht und ihr Einfluss auf die Biomassekonzentration, dem Gesamtlipid- und Fettsäuregehalt und die Fettsäurezusammensetzung bei beiden Stämmen analysiert. Chlorococcum sp. und Nannochloropsis sp. konnten unter photoautotrophen und mixtrophen Bedingungen Lipide produzieren. Der Gesamtlipidgehalt konnte bis zu 56% der Trockenmasse in der Mikroalge Chlorococcum sp. erhöht werden. Die Mikroalge Nannochloropsis sp. akkumulierte Lipide bis zu 48% der Trockenmasse. Die Fettsäureanteile waren Palmitinsäure (C16:0), Ölsäure (C18:1), Linolsäure (C18:2) und Linolensäure (C18:3). Die antioxidative Wirkung, der Gesamt-Phenolgehalt und der Gesamt-Carotinoidgehalt von zwei Mikroalgen wurden evaluiert. Die Zusammensetzung der Nährböden beeinflusste die antioxidative Wirkung sowie den Gesamt-Phenolgehalt und den Gesamt-Carotinoidgehalt. Basierend auf der Antioxidans-Untersuchung (DPPH) zeigten Chlorococcum sp. und Nannochloropsis sp. antioxidative Wirkung. Das Algenwachstum und die Lipidbildung wurden unter photoautotrophen und mixotrophen Bedingungen für Chlorococcum sp. modelliert. Ein mathematisches Modell wurde vorgestellt, um zu verstehen, welche Faktoren die Biomasse-und Lipidproduktion beeinflussen. Die optimalen Werte der Parameter des mathematischen Modells wurden für die Logistische und Luedeking-Piret Gleichungen bestimmt. Das erhaltene Modell zeigte eine zufriedenstellende Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen.