Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю
Для виявлення перспективних видiв мiкроводоростей — продуцентiв бiомаси для виробництва бiодизелю проведено скринiнг близько 500 їх видiв та штамiв з колекцiї IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України. За продукцiйно-ростовими параметрами проаналiзовано попередньо сформовану колекцi...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84796 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю / П.М. Царенко, О.В. Борисова, Я.Б. Блюм // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 11. — С. 172-178. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-84796 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-847962015-07-16T03:01:58Z Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю Царенко, П.М. Борисова, О.В. Блюм, Я.Б. Біологія Для виявлення перспективних видiв мiкроводоростей — продуцентiв бiомаси для виробництва бiодизелю проведено скринiнг близько 500 їх видiв та штамiв з колекцiї IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України. За продукцiйно-ростовими параметрами проаналiзовано попередньо сформовану колекцiю перспективних видiв-продуцентiв лiпiдiв iз 33 штамiв мiкроводоростей. Визначено 7 найперспективнiших штамiв мiкроводоростей за ростовими параметрами та приростом бiомаси як продуцентiв бiомаси для бiопалива. С целью выявления перспективных видов микроводорослей — продуцентов биомассы для производства биодизеля проведен скрининг около 500 их видов и штаммов из коллекции IBASU-A Института ботаники им. Н. Г. Холодного НАН Украины. По продукционно-ростовым параметрам проанализирована предварительно сформированная коллекция перспективных видов-продуцентов липидов из 33 штаммов микроводорослей. Определено 7 наиболее перспективных штаммов микроводорослей по ростовым параметрам и приросту биомассы как продуцентов биомассы для биотоплива. Screening about 500 strains of the collection of microalgae of IBASU-A of M.G. Kholodny Institute of Botany of the NAS of Ukraine to reveal the promising types of microalgae as producers of biomass as a source of raw materials for the production of biofuel is conducted. The preliminarily formed collection of perspective species-hyperproducers of lipids from 33 strains by the parameters of productivity and growth is analyzed. 7 most perspective cultures of microalgae by the growth parameters and increase of biomass as producers of biomass for a biofuel are determined. 2012 Article Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю / П.М. Царенко, О.В. Борисова, Я.Б. Блюм // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 11. — С. 172-178. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84796 582.26 uk Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біологія Біологія |
| spellingShingle |
Біологія Біологія Царенко, П.М. Борисова, О.В. Блюм, Я.Б. Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю Доповіді НАН України |
| description |
Для виявлення перспективних видiв мiкроводоростей — продуцентiв бiомаси для виробництва бiодизелю проведено скринiнг близько 500 їх видiв та штамiв з колекцiї IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України. За продукцiйно-ростовими параметрами проаналiзовано попередньо сформовану колекцiю перспективних
видiв-продуцентiв лiпiдiв iз 33 штамiв мiкроводоростей. Визначено 7 найперспективнiших штамiв мiкроводоростей за ростовими параметрами та приростом бiомаси як продуцентiв бiомаси для бiопалива. |
| format |
Article |
| author |
Царенко, П.М. Борисова, О.В. Блюм, Я.Б. |
| author_facet |
Царенко, П.М. Борисова, О.В. Блюм, Я.Б. |
| author_sort |
Царенко, П.М. |
| title |
Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю |
| title_short |
Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю |
| title_full |
Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю |
| title_fullStr |
Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю |
| title_full_unstemmed |
Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю |
| title_sort |
мікроводорості колекції ibasu-a — ресурс біомаси для отримання біодизелю |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Біологія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84796 |
| citation_txt |
Мікроводорості колекції IBASU-A — ресурс біомаси для отримання біодизелю / П.М. Царенко, О.В. Борисова, Я.Б. Блюм // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 11. — С. 172-178. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT carenkopm míkrovodorostíkolekcííibasuaresursbíomasidlâotrimannâbíodizelû AT borisovaov míkrovodorostíkolekcííibasuaresursbíomasidlâotrimannâbíodizelû AT blûmâb míkrovodorostíkolekcííibasuaresursbíomasidlâotrimannâbíodizelû |
| first_indexed |
2025-07-06T11:55:36Z |
| last_indexed |
2025-07-06T11:55:36Z |
| _version_ |
1836898515939229696 |
| fulltext |
УДК 582.26
© 2012
П.М. Царенко, О. В. Борисова, академiк НАН України Я. Б. Блюм
Мiкроводоростi колекцiї IBASU-A — ресурс бiомаси
для отримання бiодизелю
Для виявлення перспективних видiв мiкроводоростей — продуцентiв бiомаси для ви-
робництва бiодизелю проведено скринiнг близько 500 їх видiв та штамiв з колекцiї
IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України. За продукцiйно-рос-
товими параметрами проаналiзовано попередньо сформовану колекцiю перспективних
видiв-продуцентiв лiпiдiв iз 33 штамiв мiкроводоростей. Визначено 7 найперспектив-
нiших штамiв мiкроводоростей за ростовими параметрами та приростом бiомаси як
продуцентiв бiомаси для бiопалива.
Пошук альтернативних джерел енергоресурсiв на базi рослинної сировини — актуальна
проблема сьогодення. В останнi два десятилiття на тлi занепокоєння людства станом нав-
колишнього середовища та зменшення рiзницi у вартостi вiдновлювальних та традицiйних
джерел енергiї бiопаливо у виглядi бiодизельного палива, а також бiоетанолу, бiобутанолу
та бiогазу, стало реальною альтернативою викопним енергоресурсам [1]. Слiд вiдзначити,
що основнi тенденцiї пошуку альтернативних джерел бiопалива сконцентрованi в основно-
му навколо технiчних культур рослин, таких як рiпак, канола, арахiс, соя, олiйна пальма,
ятрофа, олива, а також кукурудза, соняшник, рижiй, рицина тощо [1, 2]. Однак викорис-
тання олiєвмiсних продовольчих культур як паливної сировини першого поколiння нинi все
бiльше пiддається критичному переосмисленню, а одним з найперспективнiших бiологiчних
продуцентiв бiопалива як представникiв його третього поколiння визнають мiкроорганiзми,
зокрема мiкроскопiчнi водоростi [2–5]. В Українi проблема одержання бiопалива з викорис-
танням водоростей лише почала розроблятися в межах цiльової комплексної програми нау-
кових дослiджень НАН України “Бiомаса як паливна сировина” (“Бiомаса”), не враховуючи
окремих проектiв та спорадичних деяких комерцiйних структур [6–8].
Лiдерами практичного використання водоростей в бiопаливному процесi є iндустрiаль-
но розвинутi країни Європи — Францiя, Великобританiя, Iспанiя, Португалiя, Нiмеччина,
а також США, Австралiя, Китай, ПАР, Японiя, Нова Зеландiя та iн. [3–5]. Вiдповiдно,
у свiтi вже сформувалося чимало науково-виробничих груп, якi розробляють технiчнi па-
раметри бiокультиваторiв та бiореакторiв для активного нарощування бiомаси водоростей
та переробки сировини, пошуку продуктивних видiв i штамiв водоростей. Першочерговими
завданнями для ефективного отримання бiодизелю з мiкроводоростей є пошук найпродук-
тивнiших видiв та штамiв мiкроводоростей, що характеризуються високим вмiстом лiпiдiв
та високою швидкiстю росту i приросту бiомаси, введення їх у культуру та пiдбiр оптималь-
них умов вирощування (склад поживного середовища, температура культивування, рiвень
освiтлення тощо). Iз 45 000 видiв водоростей свiтової флори вiдомо лише близько 50 видiв,
якi характеризуються високим вмiстом лiпiдiв (понад 10% маси сухої речовини). Це пред-
ставники прiсноводних та морських форм зелених (джгутиковi та кокоїднi), евгленофiто-
вих, гаптофiтових, евстигматофiтових, дiатомових та червоних водоростей, зокрема родiв
Botryococcus Kütz., Chlorella Beijer., Nannochloris Naumann, Neochloris R.C. Starr, Duna-
liella Teodor., Nannochloropsis Hibberd, Monallanthus Pascher, Isochrysis Parke, Tetraselmis
172 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
F. Stein, Crypthecodinium Biecheler, Cylindrotheca Rabenh., Phaeodactylum Bohlin, Nitzschia
Hassall [3, 9, 10]. Важливим елементом дослiджень енергоємних видiв водоростей є наявнiсть
їх у колекцiях культур та здатнiсть до активного росту за культуральних умов. У попереднiй
нашiй публiкацiї розглядалась можливiсть використання видiв мiкроводоростей з колекцiї
IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України як перспективних проду-
центiв бiомаси для отримання бiодизелю [8]. Ця колекцiя є однiєю з найбiльших в Українi
i нараховує понад 500 видiв i штамiв водоростей; її основу формують представники вiддi-
лу Chlorophyta як провiдної таксономiчної групи альгофлори України, проте наявнi також
види евгленофiтових, дiатомових та стрептофiтових водоростей [11]. Унiкальнiсть колекцiї
полягає в тому, що бiльшiсть культур, якi пiдтримуються як альгологiчно чистi (unialgal)
або аксенiчнi (axenic), є оригiнальними, iзольованi з рiзних мiсцезнаходжень переважно на
територiї України, i лише 65 iз них отриманi з колекцiй закордонних установ.
Саме тому метою нашого дослiдження визначено скринiнг водоростей з колекцiї
IBASU-A на наявнiсть в нiй видiв-гiперпродуцентiв лiпiдiв та найперспективнiших шта-
мiв за особливостями росту та приростом бiомаси як потенцiйного джерела сировини для
виробництва бiодизелю.
Об’єктами дослiдження були 74 (попередньо вiдiбранi з понад 500) штами водоростей
з родiв Acutodesmus (E. Hegew.) P. Tsarenko, Botryococcus Kütz., Desmodesmus (Chodat) An
et al., Chlorella Beijer. s. l. (Chloroidium Nadson, Parachlorella Krienitz et al.), Scenedesmus
Meyen, Monoraphidium Komárk.-Legn., Chlamydomonas Ehrenb. тощо, якi здатнi накопи-
чувати лiпiди у значнiй кiлькостi [4, 8–10]. Дослiджуванi штами вирощували за єдиною
стандартною схемою вiд 7–10 дiб (за умов iнтенсивного культивування) до 3–5 тижнiв (за
умов екстенсивної культури). Вирощування водоростей проводили на рiзних мiнеральних
поживних середовищах (Тамiя, Болда, Бурреллi, Чу-13) залежно вiд еколого-морфологiчної
характеристики виду та його фiзiолого-бiохiмiчних особливостей. Засiв водоростей на рiзнi
середовища здiйснювали однотипною кiлькiстю клiтин (близько 40–50 тис. кл./мл). Куль-
тивування проводили у конiчних колбах з 40–50 — 200 мл рiдкого поживного середовища на
люмiностатi з освiтлювальними лампами ЛБ-40 при освiтленнi 3000–4000 лк i температурi
26–32 ◦С. Прирiст водоростей оцiнювали шляхом прямого пiдрахунку кiлькостi клiтин у ка-
мерi Горяєва на 7-му, 14-ту та 21-шу добу та вагових характеристик сухої речовини методом
прямого зважування, а питому швидкiсть росту (µ) та продуктивнiсть (P ) розраховували
за встановленими показниками [12].
Скринiнг колекцiї водоростей IBASU-A з метою визначення високопродуктивних штамiв
проведено за стабiльних умов росту та фотосинтезу культур водоростей (склад поживних
середовищ, температура, pH, освiтленiсть, перемiшування тощо) при тривалому iнтенсив-
ному культивуваннi, а також виявлення активних форм iз застосуванням експрес-методу
при найiнтенсивнiшому накопиченнi бiомаси та стандартизацiї методiв лабораторних ви-
пробувань їх продуктивностi i здiйснено в декiлька етапiв залежно вiд визначених почер-
гових прiоритетних завдань. Зокрема, одним з найважливiших факторiв успiшного виро-
щування водоростей в культурi є пiдбiр оптимальних поживних середовищ (як правило,
специфiчних для видiв рiзних таксономiчних груп), оскiльки за умов вiдсутностi їх адап-
тацiї до конкретного середовища спостерiгається вплив стресових чинникiв на клiтину та
втрата типової морфологiчної структури (що може бути незворотним процесом) i деяких
фiзiолого-бiохiмiчних особливостей. За результатами порiвняльного аналiзу морфологiї клi-
тин, специфiки росту i приросту бiомаси зелених кокоїдних требуксiєфiцiєвих водоростей
(Chlorella, Parachlorella, Chloroidium, Botryococcus) визнано оптимальним мiнеральне по-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №11 173
живне середовище Тамiї та Чу-13, а для вирощування штамiв хлорофiцiєвих сфероплеаль-
них (Acutodesmus, Desmodesmus, Scenedesmus, Enallax, Monoraphidium) — середовище Бур-
реллi та Болда. Разом з цим, оптимальним середовищем для евгленофiтових водоростей
(Euglena) виявилось мiнеральне середовище з ацетатом i дрiжджовим екстрактом.
Аналогiчна розмежованiсть дослiджених штамiв водоростей колекцiї вiдзначена також
i щодо оптимальних значень pH середовищ для їх культивування: 6,5–8,5 — для зеле-
них кокоїдних требуксiєфiцiєвих та хлорофiцiєвих сфероплеальних (Chlorella, Parachlorella,
Chloroidium, Acutodesmus, Desmodesmus, Scenedesmus, Enallax), 6–7,5 — для Monoraphidium,
7–8 — для Euglena, 8,5–9 — для Botryococcus. Певна диференцiацiя дослiджених штамiв во-
доростей проявляється i щодо температурних оптимумiв їх культивування: 26–30 ◦C — для
штамiв родiв Acutodesmus, Desmodesmus, Botryococcus, Enallax, Monoraphidium i 30–32 ◦C —
для Chlorella, Parachlorella, Chloroidium, Euglena.
Оскiльки велике значення при культивуваннi має здатнiсть водоростей розвиватися
в присутностi солей при високих концентрацiях та їх толерантнiсть до змiн хiмiчного скла-
ду середовища, на прикладi водоростей Acutodesmus dimorphus шт. 251 та Desmodesmus
armatus шт. 270 нами проведено порiвняльне дослiдження приросту їх бiомаси на середови-
щах з рiзним вмiстом азоту — 20, 200, 2000 мг/л KNO3. Виявлено, що обидва штами можуть
рости при всiх трьох зазначених концентрацiях нiтратного азоту, але найiнтенсивнiше — при
концентрацiї 200 мг/л. Максимальна кiлькiсть клiтин за цих умов сягала 10,4 млн кл./мл,
а при концентрацiї 2000 мг/л — 5,8 млн кл./мл. Рiст штамiв при концентрацiї 20 мг/л,
порiвняно з ростом при концентрацiї 200 мг/л KNO3, на 7-му добу за кiлькiстю клiтин був
практично однаковим, але потiм уповiльнювався [10].
Ранiше на основi оцiнки вмiсту лiпiдiв у водоростей колекцiї IBASU-A та особливостей їх
росту в культурi були визначенi найбiльш перспективнi штами, що ефективно нарощували
бiомасу. За цими критерiями нами сформована колекцiя перспективних штамiв-продуцен-
тiв бiомаси, серед яких представленi 33 штами 12 видiв iз родiв Acutodesmus (6), Botryococcus
Kütz. (1), Chlorella (6), Chloroidium (2), Desmodesmus (7), Enalax (1), Euglena (2), Monoraphi-
dium (2) та Parachlorella (6) [10]. Ця колекцiя як самостiйна складова загальної колекцiї
мiкроводоростей IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України об’єднує
кокоїднi зеленi водоростi та два штами евгленофiтових.
Нами проведено порiвняльнi дослiдження параметрiв росту у 20 штамiв колекцiї шта-
мiв продуцентiв бiомаси. Визначено iнтенсивнiсть росту рiзних видiв зазначених родiв —
Chlorella vulgaris Beijer., Chloroidium saccharophilum (W. Krüger) Darienko et al., Parachlorella
kessleri (Fott et Novák.) Krienitz et al., Acutodesmus dimorphus (Turp.) P. Tsarenko, A. obli-
quus (Turp.) P. Tsarenko та Desmodesmus abunduns (Kirchn.) E. Hegew., D. armatus (Chodat)
E. Hegew., D. communis (E. Hegew.) E. Hegew., D. magnus (Meyen) P. Tsarenko, D. pannonicus
(Hortob.) E. Hegew.) i кiнетичнi характеристики їх культур (питома швидкiсть росту, про-
дуктивнiсть) за однотипних умов вирощування в iнтенсивному режимi. Показано, що всi
дослiджуванi штами характеризуються високими показниками росту та розвитку за визна-
чених умов культивування. У культурах Chlorella, Chloroidium та Parachlorella максимальна
кiлькiсть клiтин (B) досягала 38–250 млн кл./мл, при цьому питома швидкiсть росту (µ) та
продуктивнiсть (Р) становила 0,55–1,4 доби−1 i 9,5–72,5 млн кл./мл за добу. У культурах
Acutodesmus та Desmodesmus максимальна кiлькiсть клiтин становила 26–84,5 млн кл./мл,
а питома швидкiсть росту та продуктивнiсть — 0,35–1,2 доби−1 i 6,4–29 млн кл./мл за до-
бу вiдповiдно. За сприятливих умов культивування (цiлодобове освiтлення (3–4 тис. лк),
температура культивування — 30–32 ◦C, барботування тощо) прирiст бiомаси рiзних ви-
174 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
дiв водоростей за добу змiнювався у межах 0,34–1,6 г/л абсолютно сухої бiомаси (а. с. б.).
Бiльшiсть культур вiдзначалася вкороченими строками лаг-фази (1–2 доби) та найбiльшою
швидкiстю росту в перiод активного росту. Показано, що бiльшiсть дослiджуваних шта-
мiв характеризувалася вкороченим перiодом адаптацiї i найшвидшим збiльшенням обсягу
бiомаси за перiод активного росту. У культурах водоростей роду Chlorella продуктивнiсть
становила 0,5–1,6 г/л а. с. б. за добу, водоростей роду Acutodesmus та Desmodesmus 0,34–1,2
та 0,32–1,2 г/л а. с. б. за добу вiдповiдно. Найпродуктивнiшими з дослiджуваних водоро-
стей виявилися Acutodesmus dimorphus (Turp.) P. Tsarenko шт. 251, Desmodesmus magnus
(Meyen) P. Tsarenko шт. 401, Parachlorella kessleri (Fott et Novák.) Krienitz et al. шт. 444 та
Chlorella vulgaris Beijer. шт. 189, прирiст бiомаси яких становив 0,9–1,6 г/л а. с. б. за добу
(рис. 1).
Вiдомо, що за вмiстом лiпiдiв серед одноклiтинних водоростей вирiзняються представ-
ники примнезiофiцiєвих, зелених та евгленофiтових, такi як Prymnesium parvum Carter (22–
38% абсолютно сухої бiомаси), Acutodesmus ( = Scenedesmus) dimorphus (16–40%), Chlorella
vulgaris (14–22%), Chlamydomonas reinhardtii Dang. (21%), Euglena gracilis G.A. Klebs (14–
20% сухої речовини) тощо. Хоча високий вмiст лiпiдiв у бiомасi (не менше нiж 20% сухої
речовини) використаний як важливий критерiй для вiдбору штамiв-продуцентiв бiомаси,
види роду Chlamydomonas не були включенi нами до списку перспективних штамiв. Усi
види цього роду схильнi до значної контамiнацiї iншими видами водоростей та грибiв.
Одним iз найвiдомiших та найперспективнiшим за вмiстом лiпiдiв об’єктiв для
отримання бiодизельного палива визнана зелена требуксiєфiцiєва колонiальна водорiсть
Botryococcus braunii Kütz. — ботрiококус Брауна [3–7]. За деякими оцiнками клiтини
цiєї водоростi можуть мiстити понад 70% рiдких вуглеводнiв вiд сухої маси. Ботрiо-
кокус має широку екологiчну амплiтуду та географiчний ареал поширення, зростає на
територiї України та iнколи здатний до масового розвитку за природних умов, ви-
кликаючи “цвiтiння” води. Вiн введений у культуру та зберiгається в колекцiях водо-
ростей деяких країн Європи (Велика Британiя, Нiмеччина, Португалiя, Чехiя тощо),
Азiї, Америки та Австралiї. За природних умов спостерiгається значна мiнливiсть мор-
фологiчних ознак цього виду, особливо за розмiрами та формою клiтин, а також бiо-
хiмiчна варiабельнiсть їхнiх характеристик. Культуральнi дослiдження показали зале-
жнiсть кiлькостi та особливостей складу жирних кислот ботрiококуса залежно вiд ви-
ду та штаму водоростi, умов культивування, фази росту культури та специфiчних умов
вирощування, а також географiчних особливостей природного матерiалу. Результати на-
ших дослiджень з використанням штаму 504 [7] пiдтвердили високий вмiст загальних
лiпiдiв (близько 46% абсолютно сухої бiомаси) та значний прирiст бiомаси ботрiоко-
куса при культивуваннi за умов мiнiбiореактора (до 1,3 г/л за добу, при 0,3 г/л за
добу за екстенсивних умов лабораторної культури) [10]. Вiдповiдно, цi характеристи-
ки вирiзняють ботрiококус як один з найперспективнiших видiв-продуцентiв бiомаси та
лiпiдiв.
Проте слiд вiдзначити, що у процесi оригiнальних дослiджень виявлена висока конта-
мiнацiйна вразливiсть культури, нестабiльнiсть росту та значна залежнiсть приросту бiо-
маси вiд впливу зовнiшнiх чинникiв за умов екстенсивного та iнтенсивного культивуван-
ня. Ймовiрно, цими чинниками обумовлена обережнiсть до залучення природних штамiв
Botryococcus braunii у промисловi випробування в рiзних країнах свiту. На нашу думку, бiо-
хiмiчна унiкальнiсть цього виду та подальшi дослiдження його штамової специфiки i пер-
спективи генетичної модифiкацiї його геному, на чому вже зосередженi значнi зусилля фа-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №11 175
Рис. 1. Порiвняльна характеристика приросту бiомаси у штамiв Chlorella Beijer. (а), Acutodesmus (E. Hegew.)
P. Tsarenko (б ), Desmodesmus (Chodat) An et al. (в), Scenedesmus Meyen (г)
хiвцiв [13, 14], сприятимуть використанню цiєї водоростi як надзвичайного ефективного
продуцента лiпiдiв у недалекому майбутньому.
Таким чином, за результатами скринiнгу колекцiї високопродуктивних штамiв-проду-
центiв бiомаси iз загальної колекцiї мiкроводоростей IBASU-A визначено найперспективнi-
шi штами, якi є потенцiйними об’єктами для подальшого виробництва бiодизелю: Chlorella
vulgaris 189 (B — 250 млн кл./мл, µ — 1,4 доби−1, P — 72,5 млн кл./мл за добу), Parachlorella
176 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
kessleri 444 (B — 123,4 млн кл./мл, µ — 0,68 доби−1, P — 24,3 млн кл./мл за добу),
Acutodesmus dimorphus 251, 254 (B — 35–39 млн кл./мл, µ — 0,46–0,52 доби−1, P — 6,4–
9,2 млн кл./мл за добу), Desmodesmus magnus 401 (B — 84,5 млн кл./мл, µ — 1,2 доби−1, P —
29 млн кл./мл за добу). Вiдiбрано найперспективнiшi штами: Chlorella vulgaris IBASU-A 189,
190, 192, Acutodesmus dimorphus IBASU-A 251, 254, A. obliquus IBASU-A 292, Desmodesmus
magnus IBASU-A 401 та D. multivariabilis var. turskensis IBASU-A 398 з приростом бiома-
си 0,58–1,6 г/л а. с. б. за добу. Одержанi данi засвiдчують наявнiсть серед мiкроводоростей
колекцiї IBASU-A Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України потенцiйних висо-
копродуктивних видiв-продуцентiв бiомаси не лише як ресурсної сировини для бiодизелю,
але i як джерела бiомаси для iнших промислових потреб.
Робота виконана за проектами № 09 та № 19 цiльової комплексної програми наукових дослiд-
жень НАН України “Бiомаса як паливна сировина” (“Бiопалива”).
1. Блюм Я.Б., Гелетуха Г. Г., Григорюк I.П. та iн. Бiологiчнi ресурси i технологiї виробництва бiопа-
лива. – Київ: Аграр Медiа Груп, 2010. – 403 с.
2. Сорочинський Б.В., Блюм Я.Б., Созiнов О.О. Рiдкi бiопалива: сучасний стан та тенденцiї. – Київ:
ДIА, 2010. – 116 с.
3. Amin S. Review on biofuel oil and gas production processes from microalgae // Energy Convers. Manage-
ment. – 2009. – 50. – P. 1834–1840.
4. Chisti Y. Biodiesel from microalgae // Biotechnol. Adv. – 2007. – 25. – P. 294–306.
5. Gouveia L. Microalgae as a feedstock for biofuels. – Heidelberg; London; New York: Springer, 2011. – 69 p.
6. Золотарьова О., Шнюкова Є. Куди прямує бiопаливна iндустрiя? // Вiсн. НАН України. – 2010. –
№ 4. – С. 10–20.
7. Корховий В. I., Пiрко Я. В., Царенко П.М., Блюм Я.Б. Генетична диференцiацiя штамiв Botryococcus
braunii Kütz. – продуцентiв лiпiдiв – за допомогою RAPD фiнгерпринтингу // Доп. НАН України. –
2011. – № 2. – С. 144–149.
8. Царенко П., Борисова О., Блюм Я. Мiкроводоростi як об’єкт бiоенергетики. Види колекцiї IBASU-A –
перспективнi продуценти бiомаси як джерела сировини для бiопалива // Вiсн. НАН України. – 2011. –
№ 5. – С. 49–54.
9. Metting F. B. Biodiversity and application of microalgae // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. – 1996. – 17,
No 5–6. – P. 477–489.
10. Spolaore P., Joannis-Cassan C., Duran E., Isambert A. Commercial applications of microalgae // J. Biosci.
Bioeng. – 2006. – 101, No 2. – P. 87–96.
11. Борисова О. В., Царенко П.М. Колекцiя культур водоростей Iнституту ботанiки iм. М. Г. Холодного
(IBASU-A) // Укр. ботан. журн. – 2001. – № 5. – С. 627–633.
12. Тренкеншу Р.П. Простейшие модели роста микроводорослей. 1. Периодическая культура // Экология
моря. – 2005. – Вып. 67. – С. 89–97.
13. Radakovits R., Jinkerson R. E., Darzins A., Posewitz M.C. Genetic engineering of algae for enhanced
biofuel production // Eukaryotic Cell. – 2010. – 9, No 4. – P. 486–501.
14. Niehaus T.D., Okada S., Devarenne T.P. et al. Identification of unique mechanisms for triterpene
biosynthesis in Botryococcus braunii // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2011. – 108, No 30. –
P. 12260–12265.
Надiйшло до редакцiї 06.03.2012Iнститут ботанiки iм. М. Г. Холодного
НАН України, Київ
Iнститут харчової бiотехнологiї та геномiки
НАН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №11 177
П.М. Царенко, Е.В. Борисова, академик НАН Украины Я. Б. Блюм
Микроводоросли коллекции IBASU-A — ресурс биомассы для
получения биодизеля
С целью выявления перспективных видов микроводорослей — продуцентов биомассы для
производства биодизеля проведен скрининг около 500 их видов и штаммов из коллекции
IBASU-A Института ботаники им. Н. Г. Холодного НАН Украины. По продукционно-рос-
товым параметрам проанализирована предварительно сформированная коллекция перспек-
тивных видов-продуцентов липидов из 33 штаммов микроводорослей. Определено 7 наиболее
перспективных штаммов микроводорослей по ростовым параметрам и приросту биомассы
как продуцентов биомассы для биотоплива.
P.M. Tsarenko, O.V. Borisova, Academician of the NAS of Ukraine Ya. B. Blume
Microalgae of the collection of IBASU-A — resource of biomass for the
production of biofuel
Screening about 500 strains of the collection of microalgae of IBASU-A of M.G. Kholodny Institute
of Botany of the NAS of Ukraine to reveal the promising types of microalgae as producers of
biomass as a source of raw materials for the production of biofuel is conducted. The preliminarily
formed collection of perspective species-hyperproducers of lipids from 33 strains by the parameters
of productivity and growth is analyzed. 7 most perspective cultures of microalgae by the growth
parameters and increase of biomass as producers of biomass for a biofuel are determined.
178 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
|