Productivity improvement by optimizing culture conditions of microalgae under light emitting diodes irradiation

Abstract

최근 미세조류는 2세대 바이오매스에 비해 많은 장점이 있고, 식량자원인 1세대 바이오매스와 경쟁하지 않는 3세대 바이오매스로 연구되고 있다. 본 연구에서는 미세조류의 생산성 향상을 위해 배양 매개변수를 최적화하고 조건에 따른 변화를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 Chlamydomonas hedleyi의 바이오매스 및 지질 생산을 최대화하기 위하여 2단계 배양의 매개변수를 최적화하였다. 첫 번째 단계에서 바이오매스 생산을 최대화하기 위해 명암주기, 광도를 최적화 하였다. 두 번째 단계에서 지질 생산을 최대화하기 위해 스트레스 조건을 조성하였고, 질산염 고갈 유지일과 명암주기, 광도를 최적화하였다. 첫 번째 단계에서 0.95g DCW/L의 최대 바이오매스가 240 mg/L의 질산염 농도, 24:0 h의 명암주기, 500 μmolm-2s-1의 광도에서 생산되었다. 두 번째 단계에서는 12:12 h의 명암 주기와 400 μmolm-2s-1의 광도와 2일 동안의 질산염 고갈 조건에서 최대 지질 함량이 41.3% 였다. C. hedleyi의 주요 지방산은 32.24%의 팔미트산 (C16:0), 27.42%의 올레산 (C18:1), 16.76%의 아라키드산 (C20:0)이었다. C16-18의 함량은 전체 지방산의 80.38%로 바이오디젤로 전환 시 높은 세탄가를 달성할 수 있다고 판단된다.