耗尽的培养介质在自营微藻生产中的再利用:Pseudococcomyxa simplex培养物的优化和建模

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 环境科学 环境科学
• 藻类生物技术 藻类生物技术

背景情况:

• 微藻种植对于生物燃料和生物产品至关重要.
• 减少水足迹对于可持续的微藻生产至关重要.
• 耗尽的培养基回收提供了一个有前途的策略,以尽量减少水的消耗.

研究的目的:

• 研究减少自营微藻种植中的水足迹的策略.
• 评估回收废弃培养基对Pseudococcomyxa simplex的适用性.
• 评估部分回收与完全回收对生物质生产率和质量的影响.

主要方法:

• 半连续种植的Pseudococcomyxa简单的种植.
• 对不同介质回收率 (净化率) 的实验评估.
• 微藻生物质的生物化学分析.
• 对于质量,能量和二氧化碳吸收平衡的ASPEN PLUS®模拟.

主要成果:

• 稳定的生物质生产率 (∼0.2 g·L−1·day−1) 实现了30%的净化比率和0.19天−1的稀释率.
• 水消耗量从1000减至320公斤·公斤−1生物质;中等成本降至0.05€·g−1.1.
• 部分循环保持稳定的蛋白质和脂质含量;完全循环由于光系统II和叶绿素合成受损,抑制了生长.

结论:

• 控制的部分媒介回收提高了微藻种植的可持续性,而不会影响生产力.
• 这项研究为优化生物质和代谢物产量的生物过程提供了关键的见解.
• 综合实验和建模方法对于可扩展和可持续的生物工艺开发至关重要.