Μελέτη του ρόλου της πηγής του αζώτου στην ανάπτυξη του στελέχους Nannochloropsis sp. και στη σύνθεση ενώσεων εμπορικού ενδιαφέροντος

Γκόβαρη, Βασιλική; Gkovari, Vasiliki

dc.contributor.author	Γκόβαρη, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Gkovari, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2015-04-23T09:39:24Z
dc.date.available	2015-04-23T09:39:24Z
dc.date.issued	2015-04-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40576
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8704
dc.rights	Default License
dc.subject	Nannochloropsis	en
dc.subject	Biodiesel	en
dc.subject	Microalgae	en
dc.subject	Nitrogen starvation	en
dc.subject	Μικροφύκη	el
dc.subject	Πηγή αζώτου	el
dc.subject	Στέλεχος	el
dc.subject	Βιοκαύσιμα	el
dc.subject	Culture	en
dc.subject	Καλλιέργεια μικροφύκους	el
dc.title	Μελέτη του ρόλου της πηγής του αζώτου στην ανάπτυξη του στελέχους Nannochloropsis sp. και στη σύνθεση ενώσεων εμπορικού ενδιαφέροντος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Εφαρμοσμένη Βιοτεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-16
heal.abstract	Στην παρούσα ερευνητική εργασία μελετήθηκε η ανάπτυξη του μικροφύκους Nannochloropsis sp. σε διάφορες συνθήκες καλλιέργειας και πιο συγκεκριμένα ο ρόλος της πηγής του αζώτου στην καλλιέργεια. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον δόθηκε στον προσδιορισμό ποιοτικών, καθώς και ποσοτικών αποτελεσμάτων μερικών εκ των κυριότερων μεταβολιτών του μικροοργανισμού. Τα μικροφύκη μεταξύ άλλων, χρησιμοποιούνται τόσο στον τομέα της υγείας, ως συμπληρώματα διατροφής καθώς και στην κοσμετολογία. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια παρουσιάζουν μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον ως πρώτες ύλες παραγωγής βιοκαυσίμων εξαιτίας της μεγάλης περιεκτικότητας τους σε έλαια. Για το λόγο αυτό η μελέτη του μικροοργανισμού πραγματοποιήθηκε με περιορισμό της πηγής του αζώτου, που στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι το NaNO3, με σκοπό την μεγαλύτερη συσσώρευση λιπιδίων στο κύτταρό του. Η καλλιέργεια του μικροφύκους πραγματοποιήθηκε σε φωτοαντιδραστήρες, ο φωτισμός ήταν συνεχής και η θερμοκρασία παρέμενε σταθερή στους 20οC. Αρχικά μελετήθηκε η κυτταρική ανάπτυξη του στελέχους σε τέσσερεις διαφορετικές συγκεντρώσεις NaNO3 με τιμές 0.0375g/L, 0.075g/L 0.093g/L 0.1125 g/L. Καθ' όλη τη διάρκεια καλλιέργειας (15 ημέρες) διατηρήθηκαν σταθερές οι συνθήκες καλλιέργειας, δηλαδή η θερμοκρασία, το pH, η ένταση του φωτός και ο αερισμός. Διαπιστώθηκε ότι η αύξηση της συγκέντρωσης της πηγής του αζώτου (0,1125g/L NaNO3) είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση στην παραγωγή βιομάζας (465 mg DCW L-1) την τελευταία ημέρα της καλλιέργειας, ενώ δεν είχε τον ίδιο αντίκτυπο στην συσσώρευση των λιπαρών. Επιπλέον, μελετήθηκε η συγκέντρωση χλωροφύλλης η οποία απομονώθηκε και ποσοτικοποιήθηκε με τη χρήση διαλύτη και συγκεκριμένα της μεθανόλης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συγκέντρωση χλωροφύλλης παρουσιάζει μέγιστο την 9η ημέρα καλλιέργειας και για τις τέσσερις διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας. Ωστόσο, την μέγιστη συγκέντρωση χλωροφύλλης εκείνη την ημέρα (8,02 mg/mL) είχε η καλλιέργεια με συγκέντρωση 0,075g/L NaNO3. Ο προσδιορισμός των λιπιδίων πραγματοποιήθηκε με άμεση εκχύλιση με οργανικό διαλύτη, το εξάνιο. Ο περιορισμός του αζώτου στο θρεπτικό μέσο επέφερε και τις μεγαλύτερες ποσότητες λιπαρών. Πιο συγκεκριμένα, η καλλιέργεια με την μικρότερη συγκέντρωση NaNO3 (0,0375g/L) στο θρεπτικό μέσο (15η ημέρα) συγκέντρωσε ένα ποσοστό λιπιδίων της τάξης του 42,1% επί της ξηρής βιομάζας. Τέλος, μελετήθηκε η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες σύμφωνα με τη μέθοδο Lowry αλλά και ο προσδιορισμός της γλυκόζης και του αμύλου με χρήση ειδικού εμπορικού σκευάσματος kit D-GLUCOSE-HK Megazyme (Assay Procedure) και kit TOTAL STARCH Megazyme (Assay Procedure) αντίστοιχα. Ο περιορισμός της πηγής του αζώτου στο μέσο καλλιέργειας είχε σαν αποτέλεσμα την αύξηση του περιεχομένου τόσο του αμύλου όσο και της γλυκόζης, κατά τη διάρκεια των πρώτων ημερών της καλλιέργειας, με μέγιστη τιμή συγκέντρωσης αμύλου στο υδατοδιαλυτό μέρος 10,5% (επί ξηρού βάρους). Το περιεχόμενο των πρωτεϊνών είχε αυξητική τάση με την αύξηση της συγκέντρωσης των νιτρικών αλάτων, φθάνοντας το ποσοστό του 12,4 % (επί ξηρού βάρους) στο τέλος της καλλιέργειας.	el
heal.abstract	In this research work, was reported the development of microalgae Nannochloropsis sp. in various culture conditions and more particularly the role of the nitrogen source in the culture. More specifically, a particular interest was given in identifying qualitative and quantitative results of some of the major microorganism’s metabolites. Among others, microalgae are used both in the health sector, as dietary supplements and in cosmetics. However, over the years they present a great scientific interest as raw materials of biofuels’ production because of their high oils content. For this reason, the study of the microorganism was performed with a limited nitrogen source, which in this case is the NaNO3, aiming for a greater accumulation of lipids in the cell. The culture of microalgae was held in photoreactor, the lighting was continuous and the temperature remained stable at 20ºC. Initially, we studied the cell growth of the strain at four different concentrations of NaNO3 at values 0,0375g / L, 0,075g / L 0,093g / L 0,1125 g / L. Throughout the duration of the culture (15 days) stable culture conditions were maintained, such as the temperature, pH, the light intensity and the ventilation. It was detected that increasing the concentration of the nitrogen source (0,1125g / L NaNO3) resulted in an increase of biomass’s production (465 mg DCW / L) on the last day of culture, while it didn’t have the same impact on the accumulation of lipids. Additionally, it was studied the chlorophyll concentration which was isolated and quantitated using methanol as solvent. The results showed that the chlorophyll concentration peaks at the 9th day of culture along all different culture conditions. However, the maximum concentration of chlorophyll that day (8,02 mg / mL), was noticed by culture with concentration 0,075g / L NaNO3. The determination of lipids was performed by direct extraction with an organic solvent, which was the hexane. The restriction of the nitrogen in the medium produced the biggest quantities of fat, as expected. More specifically, the culture with the smallest concentration of NaNO3 (0,0375g / L) in the medium (day 6) attracted a proportion of around 43% of the dry biomass lipids. Finally, what else to be studied was, the content in proteins according to the Lowry method as well as the specification of glucose and starch, using a special commercial formulation kit D-GLUCOSE-HK Megazyme (Assay Procedure) and kit TOTAL STARCH Megazyme (Assay Procedure) respectively. The restriction of the nitrogen source in the culture medium resulted in increase of the content of both the starch and glucose, during the first days of culture, with a maximum concentration value of starch in water-soluble portion of 10.5% (dry cell) . The content of protein was an increasing trend with the increase of the concentration of nitrates, reaching a percentage of 12.4% (dry weight) at the end of the culture.	en
heal.advisorName	Κολίσης, Φραγκίσκος	el
heal.committeeMemberName	Κολίσης, Φραγκίσκος	el
heal.committeeMemberName	Κέκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης & Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	81 σ.
heal.fullTextAvailability	true