1. IntroductionThe third-generation

1. Introduction
The third-generation biofuels from microalgae have been proposed
to be the ultimate solution for sustainable fuels [1,2]. In addition,
microalgae can serve as vessels for photosynthetic biorefineries, which
are believed to be the future solution for the sustainable production of
various bioproducts. Despite their potential, the viability of the algal biofuel
industry depends heavily on overcoming a major technical barrier:
the economical harvest of SCO (single cell oleaginous) microalgae from
a liquid medium [1,2]. The harvest and extraction steps can account for
more than 50% of the production cost of algal biofuels. The current
harvesting strategies include centrifugation, flotation, microfiltration,
and flocculation, among others [2]. These strategies are either costprohibitive
or difficult to scale up for commercialization. The development
of a cost-effective strategy for harvesting algae is considered
a key enablement for the microalgae-based production of fuels and
chemicals [3]. In addition to the harvesting and extraction steps,
the lipid and biomass yields also need to be further optimized to improve
the sustainability and economics of the process [4].
In this study, we address these major challenges using a new method
for the pelletized cultivation of SCO microalgae to simplify the
harvesting and increase the yield. This technology exploits the pelletization
features of filamentous fungi fermentations. In submerged cultures
for industrial applications, filamentous fungi, such as Mortierella isabellina,
Mucor circinelloides, and Cunninghamella echinulata, can generally grow
into two different morphologies: filamentous and pelletized. Their pelletization
can significantly improve their fermentation performance
and simplify their purification [5–8]. However, pelletization is rarely
used in a co-cultivation setting because of the challenges related to
the optimization of a more complex system. Moreover, pelletization
has never been achieved in the cultivation and processing of algae. In
addition, we do not know the impact that the pelletization of algae
can have on their growth performance. In this study, we developed a
fungi–algae co-cultivation (FACC) method to achieve a filtration-based
harvest and a significantly improved cultivation performance. Moreover,
the proof-of-concept results that we obtained with algae can be
extended to other microbial species, such as oleaginous yeast, to develop
a universal method for the concentration, harvest, and enhancement
of microbial bioproducts.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สามจากสาหร่ายได้รับการเสนอการจะแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับเชื้อเพลิงอย่างยั่งยืน [1, 2] นอกจากนี้สาหร่ายสามารถทำหน้าที่เป็นเรือสำหรับสังเคราะห์แสง biorefineries ซึ่งเชื่อว่าจะแก้ปัญหาในอนาคตสำหรับการผลิตอย่างยั่งยืนวภัณฑ์ต่าง ๆ แม้ มีศักยภาพ viability ของเชื้อเพลิงชีวภาพสาหร่ายอุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับการเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคสำคัญ:การเก็บเกี่ยวสาหร่าย SCO (เซลล์เดียว oleaginous) จากราคาประหยัดเหลว [1, 2] ขั้นตอนการเก็บเกี่ยวและสกัดสามารถบัญชีสำหรับมากกว่า 50% ของต้นทุนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสาหร่าย ปัจจุบันกลยุทธ์เก็บเกี่ยวรวมถึงการหมุนเหวี่ยง ลอย microfiltrationและเกาะ กลุ่ม หมู่คนอื่น ๆ [2] กลยุทธ์เหล่านี้จะ costprohibitive อย่างใดอย่างหนึ่งหรือมาตราส่วนสำหรับค้ายาก การพัฒนาเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวสาหร่ายเป็นท่าที่สำคัญสำหรับการผลิตที่ใช้สาหร่ายเชื้อเพลิง และสารเคมี [3] นอกเหนือจากขั้นตอนการเก็บเกี่ยวและสกัดอัตราผลตอบแทนไขมันและชีวมวลยังต้องเพิ่มเติมเหมาะในการปรับปรุงความยั่งยืนและเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการ [4]ในการศึกษานี้ เราจัดการกับความท้าทายที่สำคัญเหล่านี้โดยใช้วิธีการใหม่สำหรับการเพาะปลูก pelletized SCO สาหร่ายเพื่อให้ง่ายต่อการการเก็บเกี่ยวและการเพิ่มผลผลิต Pelletization ที่ใช้เทคโนโลยีนี้คุณสมบัติของเชื้อราด้ายหมักแหนม ในวัฒนธรรมแบบจุ่มใต้น้ำสำหรับงานอุตสาหกรรม เชื้อราด้าย เช่น Mortierella isabellinaMucor circinelloides และ Cunninghamella echinulata สามารถเจริญเติบโตโดยทั่วไปเป็นสองต่าง ๆ morphologies: ด้าย และ pelletized Pelletization ของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการหมักและทำตนให้บริสุทธิ์ [5-8] อย่างไรก็ตาม pelletization ไม่ค่อยใช้ในการเพาะปลูกร่วมตั้งค่าเนื่องจากความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ pelletizationไม่เคยรับความสำเร็จในการเพาะปลูกและการประมวลผลของสาหร่าย ในนอกจากนี้ เราไม่ทราบว่าผลกระทบที่ pelletization ของสาหร่ายสามารถให้เจริญเติบโตของพวกเขา ในการศึกษานี้ เราได้พัฒนาเป็นวิธีการเพาะปลูกร่วม (FACC) เชื้อรา – สาหร่ายให้กรองตามเก็บเกี่ยวและประสิทธิภาพการทำงานเพาะปลูกดีขึ้นมาก นอกจากนี้ผลการพิสูจน์ของแนวคิดที่เราได้รับจากสาหร่ายสามารถขยายพันธุ์จุลินทรีย์อื่น ๆ เช่นยีสต์ oleaginous การพัฒนาวิธีสากลสำหรับความเข้มข้น เก็บเกี่ยว และเพิ่มประสิทธิภาพของจุลินทรีย์วภัณฑ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สามจากสาหร่ายทะเลขนาดเล็กได้รับการเสนอ
ให้เป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับเชื้อเพลิงอย่างยั่งยืน [1,2] นอกจากนี้
สาหร่ายสามารถทำหน้าที่เป็นเรือสำหรับ biorefineries สังเคราะห์ซึ่ง
เชื่อว่าจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาในอนาคตสำหรับการผลิตที่ยั่งยืนของ
สารชีวภาพต่างๆ แม้จะมีศักยภาพของพวกเขาที่มีศักยภาพของเชื้อเพลิงชีวภาพสาหร่าย
อุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับการเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญ:
การเก็บเกี่ยวเศรษฐกิจของ SCO (เซลล์เดียวน้ำมัน) สาหร่ายจาก
อาหารเหลว [1,2] ขั้นตอนการเก็บเกี่ยวและการสกัดสามารถบัญชีสำหรับ
มากกว่า 50% ของต้นทุนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสาหร่าย ปัจจุบัน
กลยุทธ์การเก็บเกี่ยวรวมถึงการหมุนเหวี่ยงลอย, ไมโคร,
และตะกอนหมู่คนอื่น ๆ [2] กลยุทธ์เหล่านี้มีทั้ง costprohibitive
หรือยากที่จะไต่ขึ้นเพื่อการค้า การพัฒนา
ของกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวสาหร่ายถือว่าเป็น
การเปิดใช้งานที่สำคัญสำหรับการผลิตสาหร่ายที่ใช้เชื้อเพลิงและ
สารเคมี [3] นอกจากนี้ในการเก็บเกี่ยวและการสกัดขั้นตอน
ไขมันและชีวมวลอัตราผลตอบแทนยังจะต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพต่อไปในการปรับปรุง
พัฒนาอย่างยั่งยืนและเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการ [4].
ในการศึกษาครั้งนี้เรารับมือกับความท้าทายที่สำคัญเหล่านี้โดยใช้วิธีการใหม่
สำหรับการเพาะปลูกเม็ด ของ SCO สาหร่ายเพื่อให้ง่ายต่อ
การเก็บเกี่ยวและการเพิ่มผลผลิต เทคโนโลยีนี้จะใช้ประโยชน์จากเพลเล็
คุณสมบัติของกระบวนการหมักเชื้อรา ในวัฒนธรรมที่จมอยู่ใต้น้ำ
สำหรับงานอุตสาหกรรม, เชื้อราเช่น Mortierella isabellina,
circinelloides Mucor และ Cunninghamella echinulata ทั่วไปสามารถเจริญเติบโต
เป็นสองรูปร่างลักษณะที่แตกต่างกัน: ใยและเม็ด เพลเล็ตของพวกเขา
อย่างมีนัยสำคัญสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการหมักของพวกเขา
และลดความซับซ้อนของพวกเขาบริสุทธิ์ [5-8] อย่างไรก็ตามเพลเล็ตจะไม่ค่อย
นำมาใช้ในการตั้งค่าร่วมการเพาะปลูกเพราะในความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับ
การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้เพลเล็ต
ไม่เคยได้รับการประสบความสำเร็จในการเพาะปลูกและการประมวลผลของสาหร่าย ใน
นอกจากนี้เรายังไม่ทราบผลกระทบที่เพลเล็ตของสาหร่าย
สามารถมีต่อการเจริญเติบโตของพวกเขา ในการศึกษานี้เราพัฒนา
เชื้อราสาหร่ายร่วมการเพาะปลูก (FACC) วิธีการเพื่อให้บรรลุการกรองตาม
การเก็บเกี่ยวและประสิทธิภาพการเพาะปลูกที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้
ผลการพิสูจน์ของแนวคิดที่เราได้รับกับสาหร่ายสามารถ
ขยายไปยังสายพันธุ์จุลินทรีย์อื่น ๆ เช่นยีสต์น้ำมันเพื่อพัฒนา
วิธีการสากลสำหรับความเข้มข้นของการเก็บเกี่ยวและการเพิ่มประสิทธิภาพ
ของจุลินทรีย์ชีวภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . แนะนำรุ่นที่สามเชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่ายมีการเสนอเป็นโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับยั่งยืนเชื้อเพลิง [ 1 , 2 ] นอกจากนี้สาหร่ายขนาดเล็กสามารถใช้เป็นภาชนะสำหรับการสังเคราะห์แสง biorefineries ซึ่งเชื่อว่าจะเป็นทางออกที่ยั่งยืนในอนาคตสำหรับการผลิตbioproducts ต่าง ๆ แม้จะมีศักยภาพความมีชีวิตของเชื้อเพลิงชีวภาพสาหร่ายอุตสาหกรรมที่ขึ้นอยู่อย่างมากในการเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญ :การเก็บเกี่ยวที่ประหยัดของ SCO ( เซลล์ที่ผสมด้วยน้ำมันเดี่ยว ) สาหร่ายขนาดเล็กจากอาหารเหลว [ 1 , 2 ] การเก็บเกี่ยวและขั้นตอนการสกัดสามารถบัญชีสำหรับมากกว่า 50% ของต้นทุนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่าย . ปัจจุบันการเก็บเกี่ยวกลยุทธ์รวมปั่นลอยอ้อยอิ่ง , , ,และรวมตะกอน , หมู่คนอื่น ๆ [ 2 ] กลยุทธ์เหล่านี้จะ costprohibitiveหรือยากที่จะปรับขึ้นเพื่อการค้า การพัฒนาของกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวสาหร่ายถือว่ากุญแจอุปกรณ์สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่ายและเคมี [ 3 ] นอกเหนือไปจากการเก็บเกี่ยวและการแยกขั้นตอนไขมัน และชีวมวล ผลผลิตก็ต้องปรับเพื่อปรับปรุงต่อไปความยั่งยืนและเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการ [ 4 ]ในการศึกษานี้เราที่อยู่ความท้าทายเหล่านี้ใช้วิธีใหม่สำหรับการเพาะเลี้ยงสาหร่ายอัดเม็ดของ SCOการเก็บเกี่ยวและการเพิ่มผลผลิต เทคโนโลยีนี้ใช้ประโยชน์จากเม็ดคุณสมบัติของเส้นใยเชื้อรา fermentations . แช่ในวัฒนธรรมสำหรับงานอุตสาหกรรม งานที่เป็นเชื้อรา เช่น isabellina mortierella ,Mucor circinelloides และ cunninghamella echinulata สามารถโดยทั่วไปจะเติบโตเป็นสองลักษณะที่แตกต่างกันและเส้นใยอัดเม็ด . ของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการหมักของและลดความซับซ้อนของพวกเขาบริสุทธิ์ [ 5 – 8 ] แต่ของน้อยมากใช้ในการตั้งค่า เพราะความท้าทายร่วมเกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ เม็ดไม่เคยประสบความสำเร็จในการเพาะปลูกและแปรรูปสาหร่าย ในเรายังไม่ทราบผลกระทบที่ของของสาหร่ายสามารถมีการเจริญเติบโตของพวกเขา ในการศึกษานี้จึงพัฒนาเชื้อราและสาหร่ายปลูก CO ( facc ) วิธีการเพื่อให้บรรลุกรองตามการเก็บเกี่ยวและการปรับปรุงอย่างมาก การปลูก การปฏิบัติงาน นอกจากนี้หลักฐานการแนวคิดที่เราได้มาด้วยสาหร่าย สามารถขยายเชื้อจุลินทรีย์ชนิดอื่น ๆเช่น ยีสต์ที่ผสมด้วยน้ำมัน เพื่อพัฒนาวิธีสากลเพื่อความเข้มข้น เก็บเกี่ยว และเพิ่มประสิทธิภาพของจุลินทรีย์ bioproducts .