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Growth medium recycling in Nannochloropsis sp. mass cultivation (Articolo in rivista)

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Growth medium recycling in Nannochloropsis sp. mass cultivation (Articolo in rivista) (literal)

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Rodolfi L. 1, Chini Zittelli G. 2, Barsanti L. 3, Rosati G. 4, Tredici M.R. 1 (2003)
Growth medium recycling in Nannochloropsis sp. mass cultivation
in Biomolecular engineering (Print)
(literal)

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Rodolfi L. 1, Chini Zittelli G. 2, Barsanti L. 3, Rosati G. 4, Tredici M.R. 1 (literal)

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Per un efficiente riciclo del mezzo di coltura di Nannochloropsis è necessario reintegrare i nutrienti, rimuovere il materiale particolato e le sostanze inibitrici disciolte. Gli alti costi delle procedure da adottare per rimuovere il particolato (centrifugazione, filtrazione e flocculazione) e le sostanze disciolte (trattamento con carbone attivo) scoraggiano lutilizzo del mezzo riciclato nella coltura massiva di Nannochloropsis. Impact factor 1.679 (literal)

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Rivista

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Nella produzione commerciale di biomassa algale, uno dei maggiori costi di gestione è rappresentato dalla preparazione e smaltimento del mezzo di coltura. Per motivi economici e di impatto ambientale si rende quindi necessario il riciclo, totale o parziale, del mezzo di coltura esausto, anche se luso di mezzo riciclato interferisce, di solito negativamente, con la crescita della microalga a causa di carenze nutrizionali ed accumulo di metaboliti tossici. Al fine di valutare la possibilità di riciclare il mezzo di coltura esausto di Nannochloropsis, lalga è stata coltivata in fotobioreattori anulari a cilindro verticale su differenti tipi di mezzo riciclato. Sono stati sperimentati tre differenti livelli di reintegrazione dei nutrienti e valutato il ruolo del particolato tipicamente presente ed abbondante in colture in attiva crescita. Il mezzo esausto riduce significativamente la produttività delle colture (50% in meno rispetto allimpiego di mezzo fresco), causando un loro progressivo deterioramento, con formazione di aggregati cellulari, lisi ed elevata contaminazione batterica. I risultati ottenuti hanno dimostrato lesistenza di inibizione da parte del particolato (residui di pareti cellulari e batteri), limportanza dei nutrienti e il rilascio di sostanze autoinibitorie da parte della microalga. In particolare è stato accertato il ruolo delle pareti cellulari rilasciate dalla microalga durante la divisione cellulare, nella genesi degli aggregati cellulari. (literal)

Note

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1 Università di Firenze, 2 CNR-ISE, 3 CNR Istituto di Biofisica (PI), 4 Università di Pisa (literal)

Titolo

Abstract

During cell division Nannochloropsis releases the thick and multilayered parent cell wall [Phycologia 35 (1996) 253]. The excretion of autoinhibitory substances in Nannochloropsis cultures has been also reported [J. Appl. Phycol. 11 (1999) 123]. Both wall remains and autoinhibitors may negatively affect culture growth and limit the recycling of the exhaust culture medium, a necessity in commercial microalgae plants to reduce production costs. The effect of medium recycling on growth and productivity of Nannochloropsis sp. cultures grown in 120 l annular reactors was investigated. The use of exhaust medium replenished with nutrients decreased significantly culture productivity. The partial removal of the cell walls alleviated, but did not solve the problem. In addition, medium recycling caused a massive formation of cell aggregates accompanied by a progressive deterioration of the culture. The structure of these aggregates was investigated by transmission electron microscopy. The images showed that the aggregates were held together by cell wall remains, which entrapped cells, bacteria and debris resulting from cell decay. Thus, in high density Nannochloropsis cultures, cell walls might play a key role in reducing productivity, favoring contamination and making the biomass unsuitable as aquaculture feed. (literal)

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