栄養と食品科学ジャーナル
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概要

バイオエネルギー2020：海水からバイオマスへ：海水と廃水から湖水藻バイオマスを効率的に生産するプロセスとメカニズム

ハイヤン・ペイ

微細藻類はバイオ燃料の有望な原料と考えられていますが、商業的に藻類脂質生産の拡大は途上であり、化学栄養素と淡水に対する需要がそれを阻んでいます。無尽蔵の海水に少量の廃水を加えると、微細藻類生産を最適化して、バイオディーゼル生産を費用対効果の高い持続可能な方法で繁栄させることができる大きな可能性を秘めています。通常の培地と比較して、湖水クロレラSDEC-18は、海水と厨房廃棄物の嫌気性消化廃水を参照するこの栽培方法中に、急速な成長、高い脂質含有量、細胞の肥大、細胞壁の脆弱化、および効率的な沈殿を達成しました。脂質収量と抽出のこれらの利点の中でも、塩分に対する微小管の反応は、炭素代謝産物の調節に決定的に貢献しました。詳細には、浸透圧ストレスが微小管を脱重合し、続いてセルロース合成酵素の位置を変更し、炭素の流れをデンプンやセルロースではなく脂質にリダイレクトしました。したがって、塩分環境で培養された藻類細胞は、脂質含有量が60％以上、初回抽出効率が80％以上と、脂質生産と抽出において優れた特性を示しました。促進された沈降行動は収穫時のエネルギー入力を節約し、海水中のイオンと藻類が分泌する細胞外高分子物質に起因しています。海水から生産された藻類バイオマスの利点を明らかにした後、フォローアップ研究には、塩分環境における藻類のトランスクリプトミクスとメタボロミクスのネットワークを構築して、藻類細胞の代謝を簡潔に理解し、いくつかの条件での脂質合成の優れた制御を確立することが含まれます。最終的には、持続可能で経済的なバイオディーゼル生成を目標とした藻類バイオマス生産のスケールアッププロセスが確立される可能性があります。