科學出版物

費爾南德斯,f;Silkina, a;Gayo-Pelaez係統;Kapoore,隨機變數;德拉布羅伊斯,D.;盧埃林,加州,2022年

費爾南德斯,f;Silkina, a;Gayo-Pelaez係統;Kapoore,隨機變數;德拉布羅伊斯,D.;微藻在營養豐富的培養皿上的培養:菌株和培養皿在PH值控製下的重要性。達成。科學。202212, 5429年。

https://doi.org/10.3390/app12115429

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摘要

利用微藻對沼液進行生物修複為目前西北歐的富營養化問題提供了一個解決方案,在那裏,沼液作為土壤肥料的使用是有限的,從而導致沼液過剩。銨是微藻培養消化液的主要營養物質,提高銨的利用率和吸收對優化生物修複至關重要。這項工作旨在確定pH值對兩種綠色微藻培養中銨可用性的影響,另外還篩選了它們在由不同原料生產的三種消化液上的生長性能,證明了為生物修複目的定製微藻菌株和消化液的重要性。結果表明,pH值為6-6.5的酸性培養基可提高消化介質中銨的利用率,從而提高兩者的生長產量。obliquus (GR: 0.099±0.001天−1;DW: 0.23±0.02 g L−1)和c。粗草(GR: 0.09±0.001天−1;DW:0.49±0.012 g L−1)。考慮到應避免通過蒸發損失銨的大規模應用時,這一結果尤其正確。結果還表明,不同原料的沼液產生不同的生長產量和生物量組成,特別是脂肪酸組成,其中豬糞沼液的酸含量為6.94±0.033% DW, inS含量為4.91±0.3% DW。obliquusandC。 vulgaris, respectively. Finally, thiswork demonstrated that the acclimation of microalgae to novel nutrient sources should be carefullyconsidered, as it could convey significant advantages in terms of biomass composition, especially fattyacids and carbohydrate, for which, this study also demonstrated the importance of harvesting time.

關鍵詞:digestate;微藻;pH值控製;銨;生物修複

Elshamy, M., Rösch, C. 2022

Elshamy, M., Rösch, C.在沼液中生長的微藻作為進口豆粕的可持續替代品的動物飼料。Bioenerg。研究》(2022)。

https://doi.org/10.1007/s12155-022-10397-2

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摘要

這項工作調查了微藻在減少西北歐過量氮汙染地下水的環境負擔方麵的潛力,並為目前的動物飼料提供了一種環境替代品。藻類從沼氣廠營養豐富的消化液中吸收養分,將其轉化為高價值的原料,可以替代從海外進口的豆粕,避免對熱帶雨林的砍伐。生命周期評估是基於來自學術界和工業界工程師的新穎和原始數據進行的,這些數據是通過英國、法國和比利時的中試規模研究設施獲得的。這項研究的結果強調了三種不同生產規模的不同技術對環境的影響。與光養係統相比,混合營養藻類飼料生產顯示出更高的生產力和更少的能量需求。盡管如此,與進口豆粕相比,這一過程對人類健康和生態係統的影響更大,而對資源的影響則可以忽略不計。敏感分析表明,進一步的技術發展、生產力的提高和可再生能源的使用可以提高藻類原料的環境競爭力。由於該工藝是一種很有前途的解決方案,可以從過剩的營養物質中提取原料,並為進口豆粕提供替代來源,因此,與沼氣廠結合實現這些改進並成功升級藻類原料生產的努力是合理的,並且可以改善藻類生物質生產的環境足跡。

Jai Sankar Seelam等,2022

Jai Sankar Seelam, Marcella Fernandes de Souza, Peter Chaerle, Bernard Willems, Evi Michels, Wim Vyverman, Erik Meers


最大限度地從消化物中回收養分,用於生產富含蛋白質的微藻,用於動物飼料應用,
光化層,
290年卷,
2022年,
133180年,
ISSN 0045 - 6535,


https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133180。


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摘要:光養微藻生產和厭氧消化的集成可以在歐洲剩餘熱點回收多餘的營養物質,以生產富含蛋白質的生物質,用於營養應用。然而,原料消化的具有挑戰性的物理化學性質限製了微藻的生長和限製了消化的價格潛力。本研究采用紙質過濾技術對食品垃圾消化液進行預處理,以改善其培養球藻和小球藻的性能。將微藻在紙過濾沼液(PFD,孔徑10 μm)中的生長性能與膜過濾沼液(MFD,孔徑0.2 μm)中的生長性能進行比較。對稀釋後和添加/不添加磷的PFD和MFD樣品進行微板篩選和細胞分化裝置評估,結果表明PFD是最好的底物。此外,在較高的消化液濃度(5-10% v/v PFD)下,添加磷可以促進生長,這表明使用平衡的生長介質來增加消化液的容量使用的重要性。結果在3-L生物反應器中驗證,添加10% PFD和磷,生物量濃度達到2.4 g L−1,蛋白質和碳水化合物含量分別為67%和13% w/w。該試驗表明,紙張過濾是一種有前途的前處理技術,可以最大限度地回收消化產物,並提供可持續的動物飼料級蛋白質替代品。
關鍵字動物飼料;Digestate;微藻;微型板塊實驗;Paper-filtration;Photobioreactor

Claudio Fuentes-Grünewald等人,2021

克勞迪奧Fuentes-Grünewald,伊格納西奧José,凡妮莎·恩多維拉,埃莉諾·伍德,拉胡爾·維賈伊·卡普爾,卡羅爾·安妮·盧埃林,

走向循環經濟:一種新的微藻兩步生長方法,處理來自消化道的過剩營養,並為動物飼料生產生物質
《生物資源技術》
320卷,A部分,
2021年,
124349年,
ISSN 0960 - 8524,

https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124349

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摘要對工業來說,實施旨在資源再利用的循環經濟正變得越來越重要。微藻適合循環經濟,因為它能夠對營養廢物進行生物修複,並且是幾種商業應用的生物質來源。在這裏,我們報告了在相關工業規模上使用微藻的循環經濟概念的一種新的兩相過程的新驗證。在第一階段,生物質自養生長,然後使用膜技術濃縮生物質,在第二階段應用混合營養條件以進一步促進生長。微藻培養物能夠生長(13.8 g/L),從厭氧消化側流(消化池)中吸收和生物修複營養物質(氮> 134 mg/L/天),獲得適合用作動物飼料的高質量微藻生物量(>蛋白質含量45%),關閉了工業應用的循環經濟循環。
關鍵字循環經濟;微藻;Digestate;膜過濾

Rahul Vijay Kapoore等人,2021年

拉胡爾·維賈伊·卡普爾,埃莉諾·e·伍德,卡羅爾·a·盧埃林,

藻類生物刺激素:微藻生物刺激素在可持續農業實踐中的關鍵作用


生物技術的進步,
49歲的體積
2021年,
107754年,
ISSN 0734 - 9750,
https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2021.107754。


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摘要:為了在當前的氣候變化中維持不斷增長的人口,提高作物的質量和數量對於實現全球糧食安全至關重要。目前的共識是,我們需要通過發展可持續的循環經濟和生物煉製方法,從石油經濟過渡到生物經濟。長期以來,大藻(海藻)和微藻都被認為是植物生物刺激素的豐富來源,在農學和農用工業中具有誘人的商業機會。迄今為止,大型藻類生物刺激素已經得到了很好的探索。相比之下,微藻生物刺激劑雖然已知對作物的發育、生長和產量有積極影響,但由於缺乏研究和生產成本,其商業實施受到限製。本文綜述了藻類中潛在的生物刺激化合物、主要來源及其定量信息。具體而言,我們對微藻生物刺激素在提高作物產量和質量方麵的前景進行了概述。重點介紹了微藻提取物引起的特異性生物刺激素效應、共培養的可行性和潛力以及隨後與其他生物刺激素/生物肥料共應用等關鍵方麵。綜述了目前的知識,提取技術,應用類型,應用時機,當前市場和監管方麵的最新進展和成就。此外,還涉及到循環經濟和生物精煉方法的方麵,如:廢物資源的整合和高通量表型和組學工具在分離新菌株中的實施,探索協同相互作用和說明微藻生物刺激素作用的潛在模式。 Overall, this review highlights the current and future potential of microalgal biostimulants, algal biochemical components behind these traits and finally bottlenecks and prospects involved in the successful commercialisation of microalgal biostimulants for sustainable agricultural practices.

關鍵字藻類生物刺激素;可持續農業;微藻生物技術;代謝組學;財團;生物煉製;循環經濟;生物修複

弗洛裏安·費爾南德斯等人,2020年

弗勒裏安·費爾南德斯,真主安拉西爾金娜,克勞迪奧Fuentes-Grünewald,埃莉諾·e·伍德,凡妮莎·l·s·恩多維拉,達倫·l·奧特利-拉德克利夫,羅伯特·w·洛維特,卡羅爾·a·盧埃林,


營養豐富的消化液:稀釋,沉降和膜過濾處理,以優化作為微藻培養的廢物培養基,
廢物管理,
118年卷,
2020,
頁197 - 208,
ISSN 0956 - 053 x,
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.08.037。
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X20304797)

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摘要食物及農場廢物經厭氧消化後所產生的消化物,主要會作為作物的生物肥料運回土地,而利用其他處理方法產生價值的潛力,目前尚在探索之中。在這項工作中,使用稀釋、沉降和膜處理技術,對廚餘和食物垃圾處理產生的消化液進行了評估。隨後將加工過的消化液作為栽培小球藻的營養來源進行了測試,最高可達中試規模(800L)。消化液稀釋至2.5%可提高沉降率,並誘導釋放有價值的化合物用於肥料使用,如氮和磷。沉降,作為消化產物的部分處理,以低成本提供了液體和固體餾分的物理分離。膜過濾可以有效分離營養物質,微濾回收了92.38%的磷,微濾、超濾和納濾組合從消化物中回收了94.35%的氮。低濃度納濾和微濾培養液是支持小球藻生長的適宜基質。在中試尺度上,微藻成功生長28 d,最大生長速率為0.62 d−1,幹重為0.86 g⋅L−1。超過28天的培養生長下降可能與培養培養基中銨和重金屬的積累有關。經過處理的消化液為成功的中試微藻培養提供了合適的營養來源,證明有潛力將過剩的營養物質轉化為生物質,從過剩的消化液中產生價值,並為厭氧消化部門提供額外的市場。
關鍵字Digestate;膜過濾;沉降稀釋;微藻;小球藻尋常的;半工業規模

卡羅爾·a·盧埃林等人,2020年

Carole A. Llewellyn, Rahul Vijay Kapoore, Robert W. Lovitt, Carolyn Greig, Claudio Fuentes-Grünewald, Bethan Kultschar

盧埃林,卡普爾r.v.,洛維特r.w.,葛瑞格C, Fuentes-Grünewald C.,庫爾夏B .(2019)從藍藻代謝產物中獲得經濟價值。見:Hallmann A., Rampelotto P.(編)藻類生物技術的重大挑戰。生物學和生物技術的重大挑戰。施普林格,可汗。https://doi.org/10.1007/978-3-030-25233-5_15

部分生物學和生物技術的重大挑戰叢書(GCBB)

文摘:本章重點討論從藍藻代謝產物中獲得經濟價值所麵臨的挑戰。在過去幾年中,藍藻生物技術取得了重大進展。然而,該領域仍不成熟,仍存在許多挑戰。我們首先對與培養、細胞破壞和代謝物提取相關的主要技術進行了關鍵概述。然後,我們概述了目前與工業相關的藍藻菌的重要代謝物群,包括藻膽素、類胡蘿卜素、多糖、多肽、脂類、菌孢素樣氨基酸、聚羥基烷酸鹽、藍藻毒素和平台化學品,以及穩定同位素生產的潛力。我們涵蓋了已經在市場上的代謝物和未來有潛力的代謝物,重點是螺旋藻(Arthrospira)是商業上最發達的藍藻種類。隨著大規模種植和下遊加工技術的進一步發展,將其與係統生物學和生物精煉方法相結合,將確保實現最佳的經濟和環境可持續性價值。

斯泰爾斯A.V.威廉等人,2018年

威廉·a·v·斯泰爾斯,大衛·斯泰爾斯,斯蒂芬·p·查普曼,桑德拉·埃斯特維斯,安吉拉·拜沃特,琳西·梅爾維爾,真主安拉西爾金娜,英格麗·Lupatsch,克勞迪奧·富恩特斯Grünewald,羅伯特·洛維特,湯姆·查洛納,安迪·布爾,克裏斯·莫裏斯,卡羅爾·a·盧埃林,

在循環經濟中使用微藻來調整厭氧消化:挑戰與機遇
《生物資源技術》

267年卷,
2018年,
頁732 - 742,
ISSN 0960 - 8524,
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.07.100。
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852418310290)

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摘要:管理有機廢物流是農業麵臨的主要挑戰。有機物的厭氧消化廢物是廢物管理層次結構中的首選選項,如此過程可以產生可再生能源,減少廢棄物排放存儲和生產肥料。然而,硝酸鹽易損區立法和季節限製可以限製農業用地上的消化場的使用。在這篇論文中,我們展示了在沼液中培養微藻作為直接原料的潛力稀釋後,還是間接稀釋生物肥料提取後剩餘的廢水。由此產生的微藻生物量可用於生產牲畜飼料、生物燃料或更高價值的生物產品。這種方法可以緩解可能的區域過度,並取代傳統的高影響產品含有生物資源,增強內部的可持續性一個循環經濟。利用藻類技術從消化物中回收營養物質還處於早期階段。我們提出並討論了與開發這項新技術相關的挑戰和機遇。

關鍵詞:厭氧消化;藻類;養分循環利用;牲畜飼料;循環經濟

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