Η επίδραση του φωτός στην αύξηση και στις φωτοσυνθετικές χρωστικές επιλεγμένων κυανοβακτηρίων

• Κύριος συγγραφέας: Αντωνιάδης, Θεόδωρος
• Άλλοι συγγραφείς: Antoniadis, Theodoros
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Κυανοβακτήρια; Χλωροφύλλη; Καροτενοειδή; β - καροτένιο; Φυκοβιλιπρωτεΐνες; Φυκοκυανίνη; Φυκοερυθρίνη; Αλλοφυκοκυανίνη; Φασματοφωτομετρία; Φασματοφωτόμετρο; Μήκη κύματος; Cyanobacteria; Phormidium; Cyanothece; Chlorophyll; Carotenoids; Beta - carotene; Phycobiliproteins; Phycocyanin; Phycoerytrin; Allophycocyanin; Spectrophotometry; Spectrophotometer; Wavelengths

Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στην επίδραση του φωτός στην αύξηση και τις φωτοσυνθετικές χρωστικές επιλεγμένων κυανοβακτηρίων. Στοχεύει στην εις βάθος γνώση ώστε ο αναγνώστης και η αναγνώστρια, να γνωρίσουν τη φυσιολογία και τη σπουδαιότητα των κυανοβακτηρίων όταν καλλιεργούνται σε διαφορετικό φωτισμό σε συνδυασμό με φασματοφωτομετρικές μεθόδους και κατάλληλες τεχνικές. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την μελέτη του ρυθμού αύξησης των καλλιεργειών, τον προσδιορισμό της απόδοσης της βιομάζας σε gr ξηρού βάρους/ λίτρα καθώς και τον προσδιορισμό των φωτοσυνθετικών χρωστικών, τόσο των λιποδιαλυτών (χλωροφύλλη-α, καροτενοειδη) όσο και των υδατοδιαλυτών (φυκοκυανίνη, φυκοερυθρίνη, αλλοφυκοκυανίνη). Δύο τοπικώς κυανοβακτήρια, Phormidium sp. και Cyanothece sp., καλλιεργήθηκαν κατά παρτίδες σε θερμοκρασία 18-19,5 οC, σε αλατότητα 40 ppt, χρησιμοποιώντας λευκό φως LED χαμηλής (40 μmol /m2/s) και υψηλής (160 μmol /m2/s) έντασης και, επιπλέον μπλε, πράσινο και κόκκινο φως LED. Η απόδοση ήταν υψηλότερη στο λευκό φως υψηλής έντασης και στα δυο είδη (2,15 g dw/L στο Phormidium, 1,47 g/L στο Cyanothece), ακολουθούμενο από το πράσινο φως (1,25 g/L) στο Cyanothece και το λευκό φως χαμηλής έντασης και πράσινο φως (1,26–1,33 g/L L) στο Phormidium. Το πράσινο φως μεγιστοποίησε τη φυκοκυανίνη στο Phormidium (0,45 mg/mL), ενώ η φυκοερυθρίνη αυξήθηκε (0,17 mg/mL) από το μπλε φως και η αλλοφυκοκυανίνη από όλους τους χρωματικούς φωτισμούς (~0,80 mg/mL). Όλοι οι χρωματικοί φωτισμοί μεγιστοποίησαν τη φυκοκυανίνη στο Cyanothece (~0,32 mg/mL), ενώ η φυκοερυθρίνη και η αλλοφυκοκυανίνη κορυφώθηκαν κάτω από το πράσινο φως (~0,138 και 0,38 mg/mL, αντίστοιχα). Στο Phormidium, η μεγιστοποίηση της χλωροφύλλης-α (9,3 μg/mL) προκλήθηκε από το πράσινο φως, ενώ τα ολικά καροτενοειδή και το β-καροτένιο (3,05 και 0,89 μg/mL, αντίστοιχα) από το λευκό φως υψηλής έντασης. Στο Cyanothece, και οι δύο εντάσεις λευκού φωτός μαζί με το πράσινο μεγιστοποίησαν τη χλωροφύλλη-α (~9 μg/mL) ενώ το λευκό φως υψηλής έντασης και το πράσινο μεγιστοποίησαν τα συνολικά καροτενοειδή (2,6–3,0 μg/mL). Αυτή η μελέτη υποδεικνύει έντονα ότι αυτά τα κυανοβακτήρια μπορούν να καλλιεργηθούν σε πρώτο στάδιο κάτω από λευκό φως για να συσσωρευτεί επαρκής βιομάζα και, στη συνέχεια, κάτω από χρωματικό φωτισμό για την αύξηση των φυκοβιλιπρωτεϊνών.