An assessment of the usefulness of the cyanobacterium Synechococcus subsalsus as a source of biomass for biofuel production
Evaluación de la utilidad de la cianobacteria marina Synechococcus subsalsus como fuente de biomasa para la producción de biocombustibles
| dc.contributor | en-US | |
| dc.contributor | es-ES | |
| dc.creator | Setta, Bruno R.S. | |
| dc.creator | Barbarino, Elisabete | |
| dc.creator | Passos, Fabio B. | |
| dc.creator | Lourenço, Sergio O. | |
| dc.date | 2017-05-08 | |
| dc.date.accessioned | 2020-11-05T13:35:55Z | |
| dc.date.available | 2020-11-05T13:35:55Z | |
| dc.identifier | http://lajar.ucv.cl/index.php/rlajar/article/view/vol42-issue2-fulltext-7 | |
| dc.identifier | 10.3856/vol42-issue2-fulltext-7 | |
| dc.identifier.uri | https://revistaschilenas.uchile.cl/handle/2250/158845 | |
| dc.description | Nowadays algal biofuels are considered one of the most promising solutions of global energy crisis and climate change for the years to come. By manipulation of the culture conditions, many algal species can be induced to accumulate high concentrations of particular biomolecules and can be directed to the desired output for each fuel. In this context, the present study involved the assessment of the effects of CO2 availability and nitrogen starvation on growth and chemical composition of the cyanobacterium Synechococcus subsalsus, testing a fast-growing native strain. The control experiments were performed with Conway culture medium in 12-day batch cultures, in 6-liter flasks and 12 h photoperiod, with addition of 2 L min-1 filtered air to each flask. Other two experimental conditions were also tested: (i) the placement into the cultures of additional dissolved nutrients except nitrogen, one week after the start of growth (N-), and (ii) the input of pure CO2 into the flasks from the 5th day of growth (C+). In all cultures, daily cell counts were done throughout the cultivation, as well as measurements of pH and cell biovolumes. Maximum cell yield were found in N-experiments, while cell yields of C+ and control were similar. Dissolved nitrogen was exhausted before the end of the experiments, but dissolved phosphorus was not totally consumed. Protein and chlorophyll-a concentrations decreased from the exponential to the stationary growth phase of all experiments, except for protein in the control. In all experiments, carbohydrate, lipid and total carotenoid increased from the exponential to the stationary growth phase, as an effect of nitrogen limitation. Increments in carbohydrate concentrations were remarkable, achieving more than 42% of the dry weight (dw), but concentrations of lipid were always lower than 13% dw. The addition of pure CO2 did not cause a significant increase in biomass of S. subsalsus nor generated more lipid and carbohydrate than the other treatments. Nitrogen starvation caused an intense accumulation of carbohydrate, but the increments of lipid were small. Despite the fast growth, the cyanobacterium S. subsalsus has a virtually null potential for biodiesel production, given its low lipid concentrations. The high concentrations of carbohydrate combined with fast growth point to the potential use of this species as raw material for other possible biotechnological processes, after a demonstration of technical and economic viability. | en-US |
| dc.description | Actualmente los biocombustibles elaborados con algas se consideran una de las soluciones más prometedoras de la crisis energética mundial y el cambio climático para los años venideros. Mediante lamanipulación de las condiciones de cultivo, muchas especies de algas pueden ser inducidas para acumular altas concentraciones de biomoléculas particulares que se pueden dirigir a la produción de diferentes combustibles. En este contexto, el presente estudio consistió en la evaluación de los efectos de la disponibilidad de CO2 y falta de nitrógeno sobre el crecimiento y la composición química de la cianobacteria Synechococcus subsalsus, probando una cepa nativa de rápido crecimiento. Los experimentos de control se realizaron con medio de cultivo Conway en cultivos durante 12 días, en matraces de 6 L y 12 h de fotoperíodo, con la adición de 2 L min-1 de aire filtrado a cada matraz. También se ensayaron otras dos condicionesexperimentales: (i) la colocación en los cultivos de nutrientes disueltos adicionales excepto de nitrógeno, una semana después del inicio del crecimiento (N-), y (ii) la adición de CO2 puro en los matraces desde el quinto día de crecimiento (C+). En todos los cultivos, los recuentos de células se realizaron a diario durante todo el cultivo, así como mediciones de pH y biovolumes de células. El rendimiento celular máximo se encuentró en los experimentos N-, mientras que los rendimientos celulares de C+ y del control fueron similares. El nitrógeno disuelto se agotó antes del final de los experimentos, pero el fósforo disuelto no se consumió totalmente. Las concentraciones de proteínas y clorofila-a disminuyeron de la fase exponencial a la fase estacionaria de crecimiento en todos los experimentos, excepto para la proteína en el control. En todos losexperimentos, los hidratos de carbono, lípidos y carotenoides totales se incrementaron de la fase exponencial a la fase de crecimiento estacionario, como un efecto de limitación de nitrógeno. Incrementos en las concentraciones de hidratos de carbono fueron notables, alcanzando más del 42% del peso en seco (ps), pero las concentraciones de lípidos fueron siempre inferiores a 13% peso seco. La adición de CO2 puro no causó un aumento significativo en la biomasa de S. subsalsus ni generó más lípidos e hidratos de carbono que los otros tratamientos. La falta de nitrógeno causó una intensa acumulación de hidratos de carbono, pero los incrementos de lípidos fueron pequeños. A pesar del rápido crecimiento, la cianobacteria S. subsalsus tiene un potencial prácticamente nulo para la producción de biodiesel, debido a sus bajas concentraciones de lípidos.Las altas concentraciones de hidratos de carbono combinadas con crecimiento rápido apuntan para el uso potencial de esta especie como materia prima para otros procesos biotecnológicos posibles, después de una demostración de la viabilidad técnica y económica. | es-ES |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | eng | |
| dc.publisher | Pontificia Universidad Católica de Valparaíso | en-US |
| dc.relation | http://lajar.ucv.cl/index.php/rlajar/article/view/vol42-issue2-fulltext-7/729 | |
| dc.source | Latin American Journal of Aquatic Research; Vol 42, No 2 (2014); 364-375 | en-US |
| dc.source | Plataforma para envío de artículos - Latin American Journal of Aquatic Research; Vol 42, No 2 (2014); 364-375 | es-ES |
| dc.source | 0718-560X | |
| dc.source | 0718-560X | |
| dc.subject | biodiesel; biomass; cultivation; lipid; microalgae; cyanobacteria; productivity | en-US |
| dc.subject | biodiesel; biomasa; cultivo; lípidos; microalgas; cianobacteria; productividad. | es-ES |
| dc.title | An assessment of the usefulness of the cyanobacterium Synechococcus subsalsus as a source of biomass for biofuel production | en-US |
| dc.title | Evaluación de la utilidad de la cianobacteria marina Synechococcus subsalsus como fuente de biomasa para la producción de biocombustibles | es-ES |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
| dc.type | en-US | |
| dc.type | es-ES |