Diskontinuierliche Zugabe von Glucose zum Ausgleich des nächtlichen Biomasseverlustes der photoautotrophen Kultivierung von Mikroalgen

Abstract

Während der Abwesenheit von Licht geht bei der photoautotrophen Kultivierung von Mikroalgen ein Teil der Biomasse durch die Zellatmung verloren. Diese Biomasseverluste können mit einer mixotrophen Kultivierung durch die Zugabe einer organischen Kohlenstoffquelle ausgeglichen und die Produktivität der Mikroalgen deutlich gesteigert werden. Gleichzeitig nimmt jedoch auch das Bakterienwachstum zu. In dieser Arbeit wurde in Kultivierungen der Mikroalge Chlorella sorokiniana im Labormaßstab diskontinuierlich Glucose vor einer 14-stündigen Dunkelphase hinzugegeben und eine Glucose-Aufnahmerate von 0,02 gGlc gBM^-1 h^-1 ermittelt. Die hinzugefügte Glucose wurde während der Dunkelphase vollständig verbraucht und das Mikroalgenwachstum um den Faktor 2,2 gesteigert. Des Weiteren wurden die Entwicklung des Bakterienwachstums während der Kultivierungen und die Auswirkungen auf die Zellzusammensetzung untersucht. Die bakterielle Kontamination nahm durch die Glucose-Zugabe im Vergleich zu der photoautotrophen Kultivierung um den Faktor 1,7 zu. Die Analyse der Zellzusammensetzung ergab einen Anstieg des Saccharidgehalts während der mixotrophen Kultivierung. Der Pigmentgehalt änderte sich nicht nennenswert. Es wurde ein Rückgang des Lipid- und Proteingehalts beobachtet. Eine Analyse der Fettsäuren ergab, dass die am häufigsten vorkommenden Fettsäuren Palmitinsäure, Ölsäure, Linolsäure und α-Linolensäure waren. Es wurde während der mixotrophen Kultivierung eine Zunahme des Gehalts von Linolsäure beobachtet, wohingegen der Gehalt an α-Linolensäure abnahm.