藻青蛋白色素从微藻生物膜废水培养

新研究发表在能源研究前沿已经证明的过程培养微藻生物膜生物反应器来生产这些商业上最重要的化学物质使用废水。

研究:旋转藻类生物膜反应器生产废水的管理和稳定物价。图片来源:Vastram / Shutterstock.com

藻青蛋白色素对多个行业至关重要,在各种重要的商业应用程序。从石油和天然气生产废水提供了一个可持续的垃圾稳定物价的过程,符合循环经济理念的目的。

藻青蛋白

allophycocyanin和藻红蛋白,藻青蛋白是pigment-protein复杂。它是一种水溶性聚光藻胆蛋白特有的淡蓝色,是一种辅助色素叶绿素。藻青蛋白是由蓝藻。

有很多商业和科学利用藻青蛋白。作为一种天然食用色素,在营养补充剂(例如,螺旋藻,)作为化妆品的着色,以及荧光标记免疫分析。它也用于动物饲料和水产养殖。此外,它含有抗炎、抗癌、抗氧化、抗病毒特性,使它的一个有吸引力的目标疗法和药物在生物医药产业。

藻青蛋白(PC)无灰干重(AFDW)收益率从收获藻生物量较低(40)(♦)和高(220)(■)光(光子μmol m⁻²年代⁻¹PAR)生长条件(一个标准差,n≥3)。图片来源:木材、评论等,能源前沿研究

使用石化污水微藻的文化

全球石化工业产生大量的废水由于石油和天然气开采。吸收90%以上为复苏形成或处置井。治疗池塘是用于存储大多数剩下的废水。如果未经处理进入环境的处理,废水可以造成严重的污染水平,影响脆弱的生态系统。

使用生产废水对藻类的培养是一个巨大的机会稳定物价的废物流在石油和天然气工业。这可以用于营养恢复,生物质用于有益的目的。2017年的一项研究发现,当生产废水具有较高的盐度和有害藻类生长的有机化合物,重要的无机营养微生物用于增长存在,这是有利的。生产废水因此可以用作培养基。

此外,有迹象显示,使用生产废水microalgal培养可用于生物燃料的生产以及微生物污水处理。另一个最近的研究已经证明为养分去除microalgal栽培利用的可能性。

当前调查的多数使用生产废水作为微藻培养介质都集中在使用microalgal生物膜生物燃料生产。相反,研究有限价值的bioproducts的生产。将侧流宝贵的bioproducts集成到流程使用microalgal生物炼制可以帮助减少与microalgal废水处理相关的成本和生物燃料生产。

藻胆蛋白的恢复,如藻青蛋白及其衍生产品可以很容易地集成到微藻生物炼油厂操作,和藻胆蛋白的水溶性意味着他们不妨碍经济复苏液体的密度。因此,将它们集成到这些操作可以优化操作和增加价值。

合适的基质对微藻生物膜增长已确定在当前文学,超过15个不同材料到目前为止。欧洲杯足球竞彩应用棉花材料被确认为表现最欧洲杯足球竞彩好的选择。

藻青蛋白(PC)纯度(A620 / A280)从低(40)(♦)和高(220)(■)光(光子μmol m⁻²年代⁻¹PAR)发病率(一个标准差,n≥3)。阴影单杠显示了食品级的最低极限纯度(A_620年/一个_280年= 0.7)。图片来源:木材、评论等,能源前沿研究

这项研究

这项新研究的主要目的在网上发表能源研究前沿评估材料及光强度增长的影响在一个旋转的藻类生物膜反应器藻青蛋白产量。欧洲杯足球竞彩LLC2,蓝藻的应变,被选为其形成生物膜的能力在不同的光线和基质条件。高水平的浊度和良好的固体生物质生产被确定为关键因素在研究反应堆的选择。

团队构建了一个2000 - l outdoor-produced水池塘犹他州州立大学。8月和9月之间的池操作由于良好的室外温度和pond阴影来控制光强度。材料的检测生物膜增长基欧洲杯足球竞彩础,棉绳被认定为最好的选择。

增长表面积生物量无灰干重(AFDW)收益率低(40)(♦)和高(220)(■)光(光子μmol m⁻²年代⁻¹PAR)条件(一个标准差,n≥3)。图片来源:木材、评论等,能源前沿研究

在实验观测研究中,低光LLC2生物膜产生两倍的藻青蛋白高生物质产量相比,光生物膜。伴随原油提取纯度(略高于基准标准的食品级藻青蛋白)是观察。作者得出的结论是,不同生产目标可以通过调整光生物膜文化水平。

根据实验观察,作者指出,未来的研究应该把精力集中在其他高附加值产品生产从微藻培养生产废水。此外,在其他的未来研究方向提出在这项研究中,蓝藻细菌生物膜产生的潜在价值价值bioproducts如肥料、饲料、生物燃料、沼气应该评估研究。

进一步的阅读

木材、J.L. Takemoto J.Y. & Sims司令部(2022)旋转藻类生物膜反应器生产废水的管理和稳定物价(在线)能源研究前沿10 | frontiersin.org。可以在:https://www.frontiersin.org/欧洲杯猜球平台articles/10.3389/fenrg.2022.774760/full

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