Lipid production and characterization in waste water
grown algae
The fatty acid composition of raw material greatly influences biodiesel characteristics
such as cetane number, cold-flow properties, viscosity and oxidative stability.
Especially in cold climates, the fuel’s cold-flow properties should be noted. Saturated
and mono-unsaturated fatty acids with 14–18 carbon atoms are most suitable
for biodiesel production. Saturated fatty acids with long carbon chain have
unsatisfactory cold-flow properties, but inversely cetane number increases with
increasing chain length and decreasing saturation (Stansell et al. 2012). Fatty
acids with several double bonds have poor oxidative stability and the proportion of
these fatty acids should be low (Stansell et al. 2012).
In our research E. gracilis and Selenastrum sp. had a higher capability to produce
lipids suitable for biodiesel production than C. pyrenoidosa (Table 4). All
species demonstrated the highest lipid content when grown in organic press water
(diluted 10%). The total fatty acid content in E. gracilis was 14.5% of DW, whereas
in Selenastrum and C. pyrenoidosa the corresponding values were only 7.1% and
only 4.1%, respectively. A substantial proportion of fatty acids in Selenastrum sp.
in different waste water cultivations were saturated or monounsaturated with a
carbon chain length 16–18. The most abundant fatty acid in all Selenastrum cultivations
was oleic acid (18:1n9c) (23.6–36.8% of total FA:s). The amount of palmitic
acid (16:0) was also high (19.4–22.1%). C. pyrenoidosa had a high proportion of
palmitic acid (20.9–32.2%), but the amount of oleic acid was low (2.6–8.0%). Instead,
C. pyrenoidosa had a significant amount of rumenic acid (18:2n6c) (16.5–
23.5%). In press water, in E. gracilis over half of the total fatty acids were myristic
acid (14:0), but in other waste waters the proportion of this fatty acid in E. gracilis
was highly variable (5.6–35.5%). The proportion of alphalinolenic acid (18:3n3)
which is the precursor for other polyunsaturated fatty acids (PUFAs), was generally
higher in Selenastrum and C. pyrenoidosa strains than in E. gracilis (9.9–33.5,
16.9–36.5 and 3.3–20.3) but E. gracilis had a distinct profile, with relatively high
amounts of polyunsaturated fatty acids with more than three double bonds.
According to our results Selenastrum sp. had a more suitable fatty acid profile
for biodiesel than E. gracilis or C. pyrenoidosa, since it had a higher proportion of
monounsaturated fatty acids and lower proportion of polyunsaturated fatty acids
(Table 4). The unsaturated fatty acids with several double bonds present in
3. Algal cultivation for lipid production in waste water
21
E. gracilis would not be optimal for biodiesel production, but are excellent in functional
food products, as also recognized by the Japanese company Euglena Co.
Ltd. (http://www.euglena.jp/english/.) Synthesis of polyunsaturated fatty acids with
more than 18 atoms of carbon is limited in humans and thus these must be obtained
from food.
Nitrogen limitation is known to enhance lipid production in algae. Since most of
the waste waters assessed here contained abundant nitrogen (Table 2), high
concentrations of lipid in the biomass were not expected. However, even though
the nitrogen content of fish farm water was low (Table 2), lipid accumulation in fish
farm water was not higher than in other waste waters. Other stress factors may
have contributed to differences in lipid production obtained in different conditions,
but the complexity of waste waters hampered identification of specific factors. In
general, the fatty acid profiles were more dependent on the species than on the
culture medium, but growth conditions had some effect on the relative amounts of
fatty acids in the different species.
กระบวนการผลิตและจำแนกในน้ำเสียปลูกสาหร่ายองค์ประกอบกรดไขมันของดิบมากมีผลต่อลักษณะของไบโอดีเซลหมายเลขซีเธน คุณสมบัติเย็นกระแส ความหนืด และ oxidative เสถียรภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่เย็น ควรจดบันทึกคุณสมบัติของเชื้อเพลิงไหลเย็น อิ่มตัวและกรดไขมัน mono-unsaturated กับ 14 – 18 คาร์บอนอะตอมเหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตไบโอดีเซล มีกรดไขมันอิ่มตัว มีโซ่คาร์บอนที่ยาวคุณสมบัติเย็นกระแสเฉย ๆ แต่ inversely หมายเลขซีเธนเพิ่มด้วยเพิ่มความยาวของโซ่ และลดความเข้ม (Stansell et al. 2012) ไขมันกรด มีหลายคู่พันธบัตรมี oxidative เสถียรภาพดีและสัดส่วนของกรดไขมันเหล่านี้ควรจะต่ำ (Stansell et al. 2012)งานวิจัยของ E. จระเข้และ Selenastrum sp.มีความสามารถสูงในการผลิตโครงการที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซลกว่า C. pyrenoidosa (ตาราง 4) ทั้งหมดชนิดแสดงให้เห็นว่าเนื้อหาของระดับไขมันในเลือดสูงสุดเมื่อปลูกในน้ำกดอินทรีย์(แตกออก 10%) เนื้อหารวมกรดไขมันใน E. จระเข้เป็น 14.5% ของ DW ในขณะที่ใน Selenastrum และ C. pyrenoidosa ค่าเกี่ยวข้องมีเพียง 7.1% และเพียง 4.1% ตามลำดับ สัดส่วนที่พบของกรดไขมันใน Selenastrum spในน้ำเสียที่แตกต่าง cultivations อิ่มตัวหรือ monounsaturated กับการคาร์บอนห่วงโซ่ยาว 16-18 กรดไขมันอุดมสมบูรณ์ที่สุดใน cultivations Selenastrum ทั้งหมดถูก oleic กรด (18:1n9c) (23.6-36.8% ของ FA:s รวม) จำนวน palmitic(16:0) กรดได้ยังสูง (19.4-22.1%) C. pyrenoidosa มีสัดส่วนสูงของกรด palmitic (20.9 – 32.2%), แต่จำนวน oleic กรดได้ต่ำ (2.6 – 8.0%) แทนC. pyrenoidosa มีจำนวนกรด rumenic (18:2n6c) (16.5 – สำคัญ23.5%) ในการกดน้ำ จระเข้ E. กว่าครึ่งหนึ่งของกรดไขมันทั้งหมดมี myristic(14:0) กรด แต่ในเสียอื่น ๆ เตอร์สสัดส่วนของกรดไขมันนี้ E. จระเข้ไม่ผันแปรสูง (5.6 – 35.5%) สัดส่วนของกรด alphalinolenic (18:3n3)ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับอื่น ๆ กรดไขมันไม่อิ่มตัว (PUFAs), ถูกโดยทั่วไปสูงกว่า Selenastrum และ C. pyrenoidosa สายพันธุ์กว่าใน E. จระเข้ (9.9-33.516.9-36.5 และ 3.3 – 20.3) แต่จระเข้ E. มีโพรไฟล์ที่แตกต่าง มีค่อนข้างสูงจำนวนของกรดไขมันไม่อิ่มตัวมีมากกว่าสามคู่พันธบัตรตามผลของ Selenastrum sp.มีค่ากรดไขมันเหมาะไบโอดีเซลกว่าจระเข้ E. C. pyrenoidosa เนื่องจากมันมีสัดส่วนสูงของกรดไขมัน monounsaturated และต่ำกว่าสัดส่วนของกรดไขมันไม่อิ่มตัว(ตาราง 4) กรดไขมันในระดับที่สมกับหลายคู่ผูกพันอยู่ใน3. algal เพาะปลูกการผลิตไขมันในน้ำเสีย21E. จระเข้จะไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซล แต่ยอดเยี่ยมในงานผลิตภัณฑ์อาหาร เป็นที่รู้จัก โดยบริษัทญี่ปุ่น บริษัทยูกลีนาLtd. (http://www.euglena.jp/english/.) Synthesis of polyunsaturated fatty acids withmore than 18 atoms of carbon is limited in humans and thus these must be obtainedfrom food.Nitrogen limitation is known to enhance lipid production in algae. Since most ofthe waste waters assessed here contained abundant nitrogen (Table 2), highconcentrations of lipid in the biomass were not expected. However, even thoughthe nitrogen content of fish farm water was low (Table 2), lipid accumulation in fishfarm water was not higher than in other waste waters. Other stress factors mayhave contributed to differences in lipid production obtained in different conditions,but the complexity of waste waters hampered identification of specific factors. Ingeneral, the fatty acid profiles were more dependent on the species than on theculture medium, but growth conditions had some effect on the relative amounts offatty acids in the different species.
การแปล กรุณารอสักครู่..