Разработка режимов направленного культивирования микроводорослей Сhlorella sorokiniana для получения биомассы с высоким содержанием фотосинтетических пигментов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат наук Трухина Елена Владимировна

• Трухина Елена Владимировна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Трухина Елена Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ

АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

1.1Биотехнологический потенциал одноклеточных водорослей

1.2 Морфология и физиология микроводорослей Chlorella

1.3 Питательные среды для культивирования микроводорослей Chlorella

1.4 Фотобиореакторы для культивирования микроводорослей Chlorella

1.5 Влияние освещенности на рост культуры микроводорослей Chlorella

1.6 Способы концентрирования биомассы микроводорослей Chlorella

1.7 Кинетические закономерности синтеза биомассы микроводорослей

1.8 Состав и физиологическая активность микроводорослей

1.8.1 Липиды

1.8.2 Белки и полипептиды

1.8.3 Полисахариды

1.8.4 Витамины и минералы

1.8.5 Фотосинтетические пигменты

1.9 Перспективы применения пигментнов микроводорослей в пищевых

технологиях

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. ПОСТАНОВКА И

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Объекты исследований

2.2 Постановка и организация эксперимента

2.3 Методы исследований

ГЛАВА 3. НАПРАВЛЕННОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ

МИКРОВООРОСЛЕЙ C. sorokiniana

3.1 Влияние состава питательных сред на динамику накопления биомассы

C. sorokiniana

3.2 Влияние освещенности на динамику накопления биомассы и морфологические характеристики C. sorokiniana

3.3 Кинетические характеристики роста биомассы С. sorokiniana

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ

МИКРОВОДОРОСЛЕЙ C. sorokiniana

4.1. Способы концентрирования клеточной суспензии микроводорослей

4.2 Способы обезвоживания биомассы микроводорослей

4.3 Технология получения биомассы микроводорослей C. sorokiniana

4.4 Химический состав и показатели безопасности биомассы

микроводорослей С. sorokiniana

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ СОСТАВА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ

В БИОМАССЕ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ C. sorokiniana

5.1 Исследование спектрального состава пигментов биомассы

С. sorokiniana

5.2 Исследование фракционного состава пигментного в биомассе

С. sorokiniana методом тонкослойной хроматографии

5.3 Исследование состава пигментного комплекса С. sorokiniana методом

высокоэффективной жидкостной хроматографии с обращенной фазой

ГЛАВА 6. СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛУЧЕННОЙ БИОМАССЫ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

ФИТОМИКРОНУТРИЕНТАМИ

6.1 Разработка рецептур макаронных изделий с добавками биомассы микроводорослей С. sorokiniana и их показатели качества

6.2 Показатели качества макаронных изделий с добавками биомассы

микроводорослей С. sorokiniana и их пищевая ценность

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1 Акт внедрения вучебный процесс

Приложение 2 Калибровочный график

Приложение 3 Патент «Способ культивирования микроводоросли

Chlorella»

Приложение 4 Технологическая инструкция

Приложение 5 Акт внедрения в производство

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка режимов направленного культивирования микроводорослей Сhlorella sorokiniana для получения биомассы с высоким содержанием фотосинтетических пигментов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Биологическое разнообразие микроводорослей и разработки в области генной инженерии, выполненные за последнее десятилетие, определили эту группу фототрофных организмов, как один из наиболее многообещающих сырьевых источников для получения новых продуктов. Несмотря на ряд преимуществ использования биомассы микроводорослей в промышленных биотехнологиях, их коммерциализация до сих пор ограничена, в основном, производством кормовых добавок и биодизеля.

Известно, что в условиях низкой инсоляции микроводорослей увеличивается скорость биосинтеза хлорофилла, в то время как высокая инсоляция способствует повышению доли каротиноидов, выполняющих функцию защиты от фотоингибирования.

Известно, что микроводоросли Chlorella содержат до 61,6% белков, 12,5% липидов, 13,7% углеводов, а также микроэлементы, витамины B1, B2, B6, C, D, E, K, нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК) и различные ферменты и отличаются высоким содержанием хлорофиллов и каротиноидов. В клетках Chlorella обнаружены ß-, а- и у-каротины, лютеин, лютеоксантин, зеоксантин, виолаксантин, неоксантин и неохром, лороксантин, которые локализуются в пластоглобулах или тилакоидных мембранах.

Фотосинтетические пигменты микроводорослей Chlorella представляют широкий спектр потенциального применения для замещения синтетических красителей, антиоксидантов, провитамина А в пищевой и фарминдустрии.

Перспективным направлением исследований является разработка биотехнологии направленного культивирования и переработки биомассы микроводорослей Chlorella для получения продуктов с высокой добавленной стоимостью.

Степень разработанности темы исследования. Разработки режимов культивирования микроводорослей, в том числе, модификаций питательных сред и конструктивных особенностей фотобиореакторов (ФБР) являлись предметом исследований многих авторов— Артари А.П. (1902), Владимирова М.Г. и др. (2019), Голлербаха М.М. (1951), Музафарова А.М. и др. (1984), Музыченко Л.А., и др. (1978),

Becker E.W. (1994), Borowitzka M.A. (1988), Acie n F.G. et al. (2012), Richmond A. (2001), Pulz O. (2001), Sierra E. et al. (2008).

Анализу состава биомассы водорослей и технологиям выделения ценных веществ из биомассы посвящены работы Бриттона Г. (1986), Иванова Л.А. и др. (2013), Ладыгина В.Г. (2014), Gupta P. et al. (2015), Parisi V. et al. (2008), Rodríguez H. et al. (2000), Boussiba S. et al. (1999), Craft N.E. (1992).

Примеры применения микроводорослей в пищевых технологиях представлены в работах авторов De Marco Estefanía Rodríguez и др. (2014), Gouveia L., Batista A.P. (2017), Pulz O. (2004), Текутьева Л.А. (2016), Мусина О.Н. (2015).

В настоящее время имеется опыт использования Chlorella для профилактики железодефицитной анемии, снижения уровня холестерина в крови, обогащения каротиноидами и полиненасыщенными жирными кислотами эмульсионных продуктов.

Сухая биомасса Chlorella представляет интерес в качестве эффективной и биодоступной для пищеварительных ферментов человека биологически активной добавки, которая может использоваться в составе сыпучих смесей пищевых ингредиентов в любых соотношениях.

В связи с вышесказанным проведение комплексных исследований направленного культивирования микроводорослей Chlorella и разработка технологии получения биомассы с высоким содержанием фотосинтетических пигментов в качестве фитодобавки для обогащения пищевых продуктов БАВ является актуальным.

Связь работы с научными проектами. Диссертационная работа выполнена в рамках реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» по теме проекта: «Разработка и внедрение инновационных биотехнологий переработки микроводорослей Chlorella sorokiniana и ряски Lemna minor» (Соглашение № 14.587.21.0038, от 17 июля 2017 г.) Уникальный идентификатор проекта RFMEFI58717X0038.

Цель работы: Целью работы являлось изучение и разработка режимов направленного культивирования микроводорослей Chlorella sorokiniana и технологии получения биомассы с высоким содержанием фотосинтетических пигментов.

Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

S на основании обзора отечественной и зарубежной научной и технической литературы изучить способы направленного культивирования микроводорослей для получения биомассы и ее применения для обогащения пищевых продуктов БАВ;

S исследовать влияние режимов культивирования на выход биомассы микроводорослей C. sorokiniana с высоким содержанием фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов);

S изучить кинетические закономерности процесса роста популяции микроводорослей C. sorokiniana в исследуемых условиях культивирования;

S разработать технологию культивирования микроводорослей C. sorokiniana в лабораторном фотобиореакторе, определить химический состав, физико-химические и микробиологические показатели полученной биомассы;

S изучить спектральные характеристики, фракционный состав и содержание фотосинтетических пигментов в полученной биомассе C. sorokiniana;

S разработать способ применения полученной биомассы в составе эффективных композиций для обогащения пищевых продуктов фитомикронутриентами.

Научная новизна. Разработаны режимы освещенности и состав добавок к питательной среде для получения биомассы микроводорослей C. sorokiniana с высоким содержанием фотосинтетических пигментов. Для достижения максимальной концентрации клеточной суспензии C. sorokiniana рекомендовано использовать добавки мочевины в количестве 0,015 г/л и режим искусственного освещения лампами дневного света (освещенность 2200-2800 Лк) с фотопериодом 12 ч и продолжительностью цикла роста популяции 10 сут.

Получены эмпирические уравнения скорости роста популяции C. sorokiniana (ц), которая варьировалась в интервале (0,15-0,26) сут-1 в исследуемых условиях культивирования микроводорослей.

Модифицирована методика анализа фракционного состава фотосинтетических пигментов с использованием обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ, Reverse Phase HPLC). Установлено, что содержание хлорофилла а в полученной биомассе составило (9,1 ±1,0), хлорофилла b — (8,0 ±0,8),

каротиноидов — (12,1±1,2) мг/г сухой биомассы. Состав каротиноидного комплекса в биомассе C. Sorokiniana — лютеин (5,4 ± 0,5), фукоксантин (1,4 ± 0,2) и ß-каротин (0,52 ± 0,05) мг/г сухой биомассы. Технико-технологические решения способа направленного культивирования микроводорослей C. sorokiniana защищены патентом на изобретение RU 2668162C1 «Способ культивирования микроводоросли Chlorella» (2018).

Теоретическая и практическая значимость. Обоснована целесообразность направленного культивирования микроводорослей C. sorokiniana для получения биомассы с высоким содержанием фотосинтетических пигментов (29,2 ± 2,9) мг/г для обогащения пищевых продуктов фитомикронутриентами.

Разработана технология получения биомассы микроводорослей C. sorokiniana с высоким содержанием фотосинтетических пигментов. Предложен способ применения полученной биомассы в качестве фитодобавки в рецептурах макаронных изделий. Показано, что замена муки на добавки сухой биомассы микроводорослей C. sorokiniana в количестве 5 % позволяет обогатить макаронные изделия хлорофиллом на 34,3% и каротиноидами — на 23,6% от рекомендуемой нормы потребления (РНП) в сутки.

Разработана технологическая инструкция ТИ - 7211 - 001 - 7804040077 - 2021 на получение воздушно-сухой биомассы C. sorokiniana с высоким содержанием пигментов путем направленного культивирования в лабораторном фотобиореакторе. Проведено внедрение разработанного способа культивирования биомассы в производственных условиях ООО «Альготек» (г. Тверь).

Результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе для магистрантов, обучающихся по направлению 19.04.01 по образовательной программе «Бионанотехнология» (Приложение 1).

Методология и методы исследования. В работе использованы современные биохимические, морфологические и спектральные методы исследования микроводорослей и состава выделенного пигментного комплекса. Использованы методы математического моделирования процессов роста биомассы и методы математической статистики для обработки результатов эксперимента.

Модифицирована методика ОФ ВЭЖХ для определения фракционного состава фотосинтетических пигментов в биомассе микроводорослей.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований влияния режимов культивирования на динамику накопления и кинетические закономерности роста биомассы микроводорослей C.

sorokiniana;

- технология получения биомассы микроводорослей C. sorokiniana, химический состав, физико-химические и микробиологические показатели полученной биомассы;

- результаты идентификации и анализа фракционного состава пигментного комплекса (хлорофиллов и каротиноидов) биомассы микроводорослей C. sorokiniana;

- способ применения полученной биомассы в качестве фитодобавки для эффективного обогащения пищевых продуктов биологически активными веществами (БАВ).

Степень достоверности результатов работы. Научные результаты диссертационной работы обладают высокой степенью достоверности. Экспериментальные данные характеризуются воспроизводимостью и сопоставимостью. В работе использованы высокотехнологичные спектральные и хроматографические методы анализа и математической обработки экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты диссертации апробированы на научно-практических конференциях с международным участием «НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбПУ» (Санкт-Петербург, 2017 и 2018, СПбПУ); «International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport» (Хабаровск, 2017); международной научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология» (Калининград, 2019, КГТУ), международных SCOPUS-конференциях: «IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (EES)» (Казань, 2018, КГЭУ-СПбПУ) и «International Conference on Efficient Production and Processing» (ICEPP - 2020, СПбПУ Прага, 2020).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в том числе, 3 — в издании, рекомендованном ВАК РФ для публикаций

результатов диссертационных исследований, 5 — в изданиях, индексируемых Scopus, 6 — в иных изданиях. Соискателем получено 2 патента РФ в соавторстве.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 133 страницах, содержит 26 таблиц и 46 рисунков. Список литературы включает 218 наименования, в том числе, 164 иностранных источника.

ГЛАВА 1 ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ

АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

В последние десятилетия биотехнология микроводорослей приобрела большое значение. Сфера применения биомассы микроводорослей включает применение ее в составе кормовых и пищевых добавок и использование в качестве сырья для получения продуктов с высокой добавленной стоимостью.

Учитывая огромное биологическое разнообразие микроводорослей, а также последние разработки в области генной инженерии, эта группа микроорганизмов представляет собой один из наиболее перспективных альтернативных источников ценных пищевых нутриентов. С развитием промышленных технологий культивирования микроводорослей появляются перспективы использования биомассы для нужд пищевой промышленности и и фарминдустрии.

1.1 Биотехнологический потенциал одноклеточных водорослей

Водоросли — хлорофиллсодержащие фотосинтезирующие организмы, встречающиеся повсюду, например, в морях, реках, озерах и почве. Существует два основных типа водорослей. Первый — макроводоросли (многоклеточные и растительные водоросли с корнями), включающие в себя красные, зеленые и бурые водоросли. Второй тип — микроводоросли (одноклеточные виды без корней) — фитопланктон, который включает зеленые и желто-коричневые микроводоросли (Chlorophyta, Cryptophyta, Chrysophyta), динофлагелляты (Dinophyta), диатомы (BacШariophyceae), сине-зеленые водоросли (Cyanobacteria).

Макроводоросли, в основном, представлены несколькими видами Rhodophyta и Phaeophyta, которые являются традиционным сырьевым источником для промышленного производства фитокололлоидов, таких как агар-агар, альгинаты или каррагинан.

Первое упоминание использования макроводорослей касалось Porphyra, которые используют с VI века. Первые упоминания о производстве агар-агара в

Японии датируются 1658 годом. Уже в XVIII веке бурые водоросли перерабатывались для получения йода и соды, а первые попытки их культивирования относят к 1731 году.

В начале XX века альгинатная группа водорослей приобрела промышленное значение. На сегодняшний день макроводоросли собирают, в основном, из естественных мест их обитания или культивируют в прибрежных районах.

Ulvophyceae и Charophyceae являются макроскопическими водорослями. Ни одна из одноклеточных или нитевидных форм не имеет биотехнологического значения, хотя авторы [157] сообщают, что Spirogyra производит биоактивные вещества, обладающие бактерицидной активностью.

Микроводоросли, в основном, культивируют в аквакультуре, в так называемых фотобиореакторах (ФБР), принцип действия которых рассмотрен в работе авторов [172]. Успех биотехнологий водорослей зависит от выбора подходящего объекта аквакультуры, соответствующего конкретным условиям культивирования и целевым продуктам переработки (табл.1).

На основании ряда биохимических и клеточных различий можно выделить две основные группы зеленых микроводорослей: Chlorophyta и Conjugaphyta, которая почти в пять раз больше, чем Chlorophyta. Однако ни один вид Conjugaphyta пока еще не использовался. Самую большую группу, включающую 350 родов и около 2500 видов, представляют Chlorophyta, которые подразделяются на четыре группы. Prasinophyceae представляют собой жгутиковые одноклеточные водоросли диаметром всего 10-15 мкм, покрытые органическими чешуйками. Большинство видов обитают в морской и солоноватой среде, в то время как другие предпочитают пресную воду. В настоящее время описаны только 13 родов, включающие около 120 видов.

Таблица 1 — Виды микроводорослей и их промышленное применение [172].

Виды микроводорослей Целевые продукты Область применения Резервуары/реакторы

Spirulina platensis/ Cyanobacteria Фикоцианин, биомасса Здоровая пища, косметика Открытые пруды, природные озера

Chlorella vulgaris/ Chlorophyta Биомасса Здоровая пища, пищевая добавка, суррогаты корма Открытые пруды, бассейны, стеклянные трубки ФБР

Dunaliella salina/ Chlorophyta Каротиноиды, Р-каротин Здоровая пища, пищевая добавка, корм Открытые пруды, лагуны

Haematococcus pluvialis/ Chlorophyta Каротиноиды, астаксантин Здоровая пища, лекарственные препараты, кормовые добавки Открытые пруды, ФБР

Odontella aurita/ Bacillariophyta Жирные кислоты Фармацевтика, косметика, детское питание Открытые пруды

Porphyridium cruentum/ Rhodophyta Полисахариды Фармацевтика, косметика, питание Трубчатый ФБР

Isochrysis galbana/ Chlorophyta Жирные кислоты Питание животных Открытые пруды

Phaedactylum tricornutum/ Bacillariohyta Липиды, жирные кислоты Питание, производство топлива Открытые пруды, бассейны

Lyngbya majuscule/ Cyanobacteria Иммуномодуляторы Фармацевтика, питание Открытые пруды, бассейны

Tetraselmis, Pyramimonas и Micromonas демонстрируют высокие темпы роста и используются в качестве пищи для личинок двустворчатых моллюсков [100,14]. В миксотрофных условиях культивирования некоторые виды могут достигать значительной плотности клеток [216]. Большинство видов одноклеточных или нитчатых пресноводных форм представляют самые известные водоросли, такие как Chlorella, Chlamydomonas, Dunaliella и Haematococcus, которые при определенных условиях культивирования накапливают высокие концентрации каротиноидов. Извлечение ß-каротина из Dunaliella уже достигло крупномасштабного производства [75].

Другим целевым компонентом микроводорослей является астаксантин — важный источник пигментации в аквакультуре, особенно для форели и лосося. Уже

предприняты усилия для рентабельного производства астаксантина из Haematococcus, которые продуцируют до 3% астаксантина (в пересчете на сухую биомассу) [142].

Одним из наиболее ценных сырьевых источников для получения ценных веществ являются различные виды микроводорослей Chlorella [179]. Chlorella перспективна в качестве источника белка (от 51% до 58% в сухой биомассе), имеющего сбалансированный аминокислотный состав [66,141], а также витамины, минералы, пигменты [140] и короткоцепочечные ПНЖК, в том числе олеиновую и линолевую кислоты [86]. Некоторые штаммы также являются багатым источником лютеина [214].

Chlorella также содержат много других ценных пищевых веществ, в том числе, у#-1,3-глюкан, витамины (комплекс B и аскорбиновая кислота), минералы (калий, натрий, магний, железо и кальций), ß-каротин, хлорофилл [65].

Chlorella имеет богатую историю потребления человеком в качестве пищевой добавки [66,73] и в настоящее время признана в качестве безопасного пищевого ингредиента во всем мире [87,89]. Стоит отметить, что сведения о ее потенциале в качестве источника белка приведены довольно давно [125], когда законодательство, касающееся медико-биологических требований к пищевым продуктам и ингредиентам, было менее жестким [67].

Биомасса Chlorella предложена авторами [68,69] в качестве добавки для кисломолочных напитков с целью повышения жизнеспособности бактериальных пробиотиков. Имеется опыт применения белкового гидролизата Chlorella в качестве пищевой добавки [156], а компания AlgaVia® [57], занимается производством муки из микроводорослей Chlorella, богатой белками и липидами.

Промышленное значение имеют также цианобактерии. Известно около 2000 видов цианобактерий, которые можно разделить на 150 родов. Они колонизируют почти все места обитания — от открытого океана до горных почв, горячих источников и снежных полей. Цианобактерии продуцируют разнообразные биологически активные соединения. Некоторые из них являются сильными гепатотоксинами или нейротоксинами. Другие вторичные метаболиты

цианобактерий потенциально имеют терапевтическое значение, обладая противовирусным, иммуномодулирующим, ингибирующим действием или являются цитостатиками [192,193]. С точки зрения аквакультуры наибольший интерес представляют цианобактерии Spirulina (Arthrospira) platensis, Nostoc commune и Aphanizomenon flos-aquae.

Красные водоросли Rhodophyta, в отличие от зеленых, накапливают крахмал в цитозоле, а не в пластидах. Галактаны в их клеточной стенке, обладают необычными гелеобразующими свойствами. Типичными родофитами являются морские макрофиты. Только несколько видов можно считать микроводорослями, все они принадлежат к подклассу Bangiophycidae.

Porphyridium cruentum легко культивируется в искусственной морской среде без потребности в витамине B12, который необходим для большинства других красных микроводорослей. Это одна из причин, почему до настоящего времени только виды Porphyridium используются для производства арахидоновой кислоты, пигментов (фикоцианин, фикоэритрин) и внеклеточных полисахаридов [76].

1.2 Морфология и физиология микроводорослей Chlorella

Название «Chlorella» происходит от греческого «chloros», означающего «зеленый», и латинского уменьшительного суффикса «ella», означающего «маленький». Chlorella не имеет жгутиков и обладает сферической формой клеток с диаметром от 2 до 10 мкм, имеющих несколько небольших вакуолей в цитоплазме и один огромный хлоропласт в форме чашки с гранулами крахмала. Хлоропласт содержит зеленые фотосинтетические пигменты — хлорофиллы а и b, ß-каротин и ксантофиллы. Хлорелла отличается от других фототрофных организмов самым высоким уровнем хлорофилла [14].

Благодаря фотосинтезу Chlorella быстро размножается (примерно каждые 6 часов), для ее размножения требуется только углекислый газ, вода, солнечный свет и небольшое количество минералов. Среди различных видов Chlorella, C. sorokiniana демонстрирует оптимальный рост в диапазоне температур 26-30 ° C, в то время как большинство видов Chlorella достигают оптимума роста при значительно более низких температурах.

Различные виды и штаммы Chlorella отличаются по строению клеточной оболочки (рис. 1), ультраструктура которой зависит также и от условий культивирования.

Рисунок 1 — Клетки С. soroкiniana (СЭМ): L - липидные капли; S - крахмальные гранулы; С - хлоропласт; N - ядрышко;

W - клеточная стенка [3]

Внутренний слой оболочки имеет микрофибриллярную структуру и состоит из целлюлозы [180] и хитиноподобного гликана. В состав внутреннего слоя входят также уроновые кислоты, рамноза, арабиноза, фукоза, ксилоза, манноза, галактоза,

глюкоза и пектин [116]. Внешний слой оболочки может быть или одинарным, или тройным и состоит из солей альгиновой кислоты (рис. 2). Альгинаты относятся к семейству линейных сополимеров, [186], поэтому для разрушения клеточной оболочки требуется использование эффективных методов дезинтеграции [95].

AL - слой на основе альгинатов; FL - фибриллярный слой; CM - клеточная мембрана структур клеточных стенок видов Chlorella [116].

Рисунок 2 — Схематический вид

Ивестно, что в стрессовых условиях оболочка клетки утолщается. В литературе описано образование вторичной оболочки между первичной оболочкой и плазматической мембраной при добавлении ионов селена в культуральную среду. Подобные оболочки называют концентрическими [74].

Возможны также структурные изменения клеточной оболочки в гипертонических растворах солей, которые сопровождаются образованием складок и неровностей на поверхности клеток (рис. 3) [14].

Рисунок 3 —Морфологические исследования клеток C. sorokiniana 8БЕС-18 с использованием оптического микроскопа (левый рисунок) и сканирующего электронного микроскопа (правый рисунок) в морской воде [133].

Отмечено, что клетки Chlorella могут накапливать более 40% углеводов в пересчете на сухую биомассу за счет клеточной оболочки [66].

Прочная клеточная оболочка, заполненная спорополленином (Sporopollenm), который отличается высокой химической устойчивостью и прекрасно сохраняется в почвах и отложениях является отличительной чертой вида C. sorokiniana.

Сообщается, что при неблагоприятных условиях, например, недостатке питательных веществ, избыточной освещенности или высокой температуре, Chlorella способна накапливать липиды [169].

1.3 Питательные среды для культивирования микроводорослей Chlorella

Важным фактором для роста автотрофных микроводорослей является выбор культуральных сред, способных обеспечить необходимые для роста биомассы количества азота, фосфора, железа и микроэлементов [97].

Культивирование Chlorella осуществляют как на стандартных, так и на модифицированных питательных средах [33]. Известны различные модификации питательных сред, разработанных с учетом физиологических особенностей микроводорослей в культуре [2, 14, 11, 53, 45]. Наиболее концентрированными являются среды Тамия и Майерса [11].

Одним из важнейших биогенных элементов питательных сред является азот, который обеспечивает синтез белков, полимеров клеточной стенки, нуклеиновых кислот и других физиологически важных веществ. Концентрация азота в питательных средах может значительно отличаться. Например, в среде Тамия концентрация азота составляет 280-700 мг/л [3].

В табл. 2 приведен состав раличных питательных сред для культивирования микроводорослей.

В условиях промышленного культивирования Chlorella наиболее биодоступен аммиачный азот, вносимый регулярно в небольших дозах. Выход биомассы микроводорослей при этом больше, чем при культивировании на нитратном азоте [43]. Усвоение азота зависит от возраста культуры. Степень усвоения азота клетками Chlorella с возрастом снижается. Азот в составе аммиачных солей (NH4)2CO3, (NH4)2SO4, и NH4NO3 усваивается Chlorella легче, несколько менее биодоступным для Chlorella является азот KNO3. Имеется опыт сочетанного применения азотнокислого и сернокислого аммония, причем сначала в питательные среды вносили аммонийный азот, а затем нитратный [33].

Имеется информация об интенсификации роста микроводорослей Chlorella при внесении в питательные среды мочевины, однако при этом необходимо контролировать температуру и рН среды [34], поскольку разложение мочевины при повышенных температурах может привести к аммиачному отравлению культуры.

Оптимальное значение рН среды для нормального роста микроводорослей Chlorella следует поддерживать в пределах 5,2-7,0.

Таблица 2 — Состав питательных сред для культивирования микроводорослей

Компоненты Питательные среды г/л

Тамия Прата Бейсерика Вича Майерса

KNO3 5,0 0,1 0,15 1,213

MgSÜ4 -7ШО 2,5 0,01 0,2 1,204

KH2PO4 1,25 0,01 0,15 1,224

FeSÜ47H2Ü 0,003

FeCl3-6H2Ü 0,001

Агар-агар 1,2%

NH4NO3 0,5

K2HPO4 0,2

CaCh-2H2Ü 0,1

FeCl3 1капля 1%раствора

Ca(NO3)2 0,5

MgSO4 0,1

Fe(молочнокислое) 0,6

Fe(SO4)3 0,0747

Раствор микроэлементов 1 мл 0,037 0,2-0,5 мл/л

Известно, что стрессовые факторы, связанные с дефицитом азота, приводят к накоплению липидов в биомассе [21]. Также возможно использование химических стрессоров микроводорослей для накопления липидов. Однако, направленное использование стрессовых факторов для накопления липидов не должно сопровождаться снижением выхода биомассы [152].

1.4 Фотобиореакторы для культивирования микроводорослей Chlorella

Фотобиоректоры (ФБР) являются неотъемлемой частью процесса культивирования микроводорослей. ФБР используются для поддержания необходимых условий культивирования, в том числе, перемешивания суспензии, поддержания температурного режима, создания необходимой освещенности, подачи воздуха и других. Продуктивность культивирования микроводорослей в основном зависит от типа и конструктивных особенностей ФБР. Геометрия реактора определяет распределение поглощенной световой энергии на поверхности культуры [179, 55, 190, 172].

Различная геометрия и принципы работы ФБР зависят от условий культивирования, вида культуры и экономических ограничений. В зависимости от изоляции ФБР от окружающей среды, их классифицируют на открытые и закрытые. Три разновидности наиболее распространенных закрытых ФБР, различающихся по геометрии, приведены на рис.4.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Трухина Елена Владимировна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреева В.М. Почвенные и аэрофильные зеленые водоросли (Chlorophyta: Tetrasporales, Chlorococcales, Chlorosarcinales) / В.М. Андреева. -СПб.: Наука, 1998. - 351 с.

2. Артари А.П. К вопросу о влиянии среды на форму и развитие водорослей / А.П. Артари -Изв. Имп. Моск. техн. училища. M.: Б. и., 1902, с. 3— 93.

3. Артари А.П. Метод чистых культур и его научное значение / А.П. Артари — Научное слово, кн. V , 1904 - С. 19—41.

4. Бабко А.К., Пилипенко А. Т. Фотометрический анализ // Методы определения неметаллов. - М., 1974.

5. Базарнова Ю.Г. Влияние освещенности на синтез биомассы микроводорослей Chlorella sorokiniana/ Лыскова Н.С., Кузнецова Т.А., Трухина Е.В. // Biotechnologia Acta. —2019. —Т. 12. № 3. —С. 50-56.

6. Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. - М: Изд. «Пищевая промышленность», 1972. - 336 с.

7. Бенсассон Р. Флеш-фотолиз и импульсный радиолиз [Текст] : применение в биохимии и медицинской химии / Р. Бенсассон, Э. Лэнд, Т. Траскот ; пер. с англ. Д. Н. Никогосяна, А. В. Шаркова; под ред. А. Ю. Борисова. - Москва : Мир, 1987. - 398 с.

8. Бойченко А.П.Новый хемометрический подход для оптимизации разделения в нормально-фазовой тонкослойной хроматографии/ Чухлеб М.А., Фролова А.М., Логинова Л.П. // Методы и объекты химического анализа. - 2010. -Т. 5, № 1. - С. 38- 45.

9. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов: Пер с англ. - М.: Мир, -1986. - 422 с.

10. Венедиктов П.С. Изучение механизмов регулирования активности фотосинтеза микроводорослей при действии экологических факторов среды / П.С. Венедиктов, С.Л. Волгин, Д.И. Тунгатарова, Ю.К. Чемерис, Л.В. Шендерова //

Информационный бюллетень РФФИ. Биология, Медицинская наука. - 1996. - №4 - 10 с.

11. Владимирова М.Г. Массовое культивирование микроскопических водорослей/ М.Г. Владимирова, В.Е. Семененко. - Текст: электронный // Водоросли, лишайники и мохообразные: [Сайт] - 2019. - URL: http: //volimo .ru/books/item/f00/s00/z0000006/st 145.shtml (дата обращения 22.06.2020)

12. Владимирова М.Г. Сравнительное изучение продуктивности различных форм одноклеточных водорослей / М.Г. Владимирова, В^. Семененко, А.А. Ничипорович // В кн.: Проблемы космической биологии. M.: Наука, 1962. -т.2. - С.314—325.

13. Владимирова М.Г., Семененко В.Е. Интенсивная культура одноклеточных водорослей. - M.: Изд-во АН СССР, 1962 - С.3—58.

14. Голлербах М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение / М.М. Голлербах —M.: ИзД Моск. об-ва исп. природы, 1951. 180 с.

15. ГОСТ 28366-89 Реактивы. Метод тонкослойной хроматографии.М.: Стандартинформ, 2008

16. ГОСТ 31743-2017 Изделия макронные. Общие технические условия.М.: Стандартинформ, 2013.

17. ГОСТ 31964-2012 Изделия макаронные. Правила приемки и методы определения качества. М.: Стандартинформ, 2014.

18. ГОСТ 31986-2012 Услуги общественного питания. Метод органолептической оценки качества продукции общественного питания. М.: Стандартинформ, 2014.

19. ГОСТ 5962-2013 Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014

20. ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия. М.: ФГУП Стандартинформ, 2010.

21. Дворецкий Д.С., Дворецкий С.И. 2015 Технология получения липидов из микроводорослей: монография - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ» - 2015. -103 с.

22. Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Т. 1. - Л.: Изд-во «Наука», 1974. - 403 с.

23. Иванов Л.А. Изменение содержания хлорофиллов и каротиноидов в листьях степных растений вдоль широтного градиента на Южном Урале / Л. А. Иванов, Л. А. Иванова, Д. А. Ронжина, П. К. Юдина // Физиология растений. - 2013 - Т.60, № 6. - С.856-864.

24. Кузнецова Т.А. Динамика процесса автофлокуляции клеток микроводорослей С. sorokiniana в аквакультуре / Базарнова Ю.Г., Боргоякова А.С. // Сборник: балтийского морского форума. Материалы VI Международного Балтийского морского форума (Калининград, 03 - 06 сентября 2018г.): Материалы коференции. - Калиниград, КГТУ, 2018. - С. 19-25.

25. Кузнецова Т.А. Дезинтеграция клеточной оболочки микроводорослей Сhlorella при извлечении пигментного комплекса/ Базарнова Ю.Г., Трухина Е.В. // Сборник балтийский морской форум. Материалы VII Международного Балтийского морского форума: - Калиниград, КГТУ, 2019 -6 т. — С. 86-93.

26. Кузнецова, Т.А. Исследование влияния процесса автофлокуляции клеток микроводоросли С. sorokiniana в аквакультуре на получение комплекса пигментов / Базарнова, Ю.Г., Боргоякова, А.С. // Известия КГТУ, 2018. - №2 51. - С. 69-80.

27. Ладыгин В.Г. Жизненный цикл, наследование, биогенез, биохимический состав, спектральные свойства и структурно-функциональная организация хлоропластов Chlamydomonas reinhardtii / В.Г. Ладыгин // Вопросы современной альгологии. 2015. - № 2 (9). - 161 с.

28. Ладыгин В.Г. Пути биосинтеза, локализация, метаболизм и функции каротиноидов в хлоропластах различных видов водорослей: монография / В.Г. Ладыгин // Вопросы современной альгологии. 2014. T. 2. № 6. - 87 с

29. Ладыгин В.Г. Современные представления о путях биосинтеза каротиноидов в хлоропластах эукариот // Журнал общей биологии. - 2002. - Т. 63. № 4. -С. 299-325.

30. Липиды // Большая российская энциклопедия. Том 17. - М.,2010. -С. 550—551.

31. МР 2.3.1.1915-04 Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 28 с.

32. МУ 31-047/04 Определение цинка, кадмия, свинца и меди в пищевой промышленности, ООО «ТомьАналит». -2003.

33. Музафаров А.М. Культивирование и применение микроводорослей / А.М. Музафаров, Т.Т. Таубаев - Ташкент: Изд-во «Фан» Узбекской ССР, 1984. -136 с.

34. Музафаров A.M., Милоградова Е. И. Массовое культивирование хлореллы. Ташкент: УзИНТИ, 1965. —С. 3—16.

35. Музыченко Л.А., Валуев В.И. Использование полунепрерывного культивирования микроорганизмов для получения продуктов биосинтеза // В кн.: Теория и практика непрерывного культивирования микроорганизмов.-Красноярск.- 1978.- С. 112-113

36. Осипов Д.С. Математическая модель биосинтеза L-лейцина / Гусельникова Т.В. и др. // Труды МГУИЭ. - 2001.- т.5.- С. 19-23

37. Патен 2579212 Российская Федерация, МПК A23G1/32 Состав для производств шоколада: №2015101461: заявл.19.01.2015: опубл.10.04.2016 / Л.А. Текутьева, О.М. Сон, А.Б. Подволоцкая, М.В. Николаенко, Е.С. Фищенко. Бюл. №10.

38. Патент 2542479 Российская Федерация, МПК А23С 20/02, A23J 3/16 Способ получения сырного продукта: № 2013145157/10: заявл.08.10.2013: опубл.20.02.2015 / О.Н. Мусина. Бюл. №5

39. Патент 2626625 Российская Федерация, МПК A21D 13/80 Кондитерская функциональная смесь для печенья: №2016143866; заявл.

08.11.2016; опубл. 31.07.2017. / Н.А. Тарасенко, Н.Р. Третьякова, З.А. Баранова Бюл. №22.

40. Патент 2666908 Российская Федерация, МПК A23L 33/195, A23J 3/20 Желе капсулированное и способ его получения (варианты): № 2017121949: заявл. 21.06.2017: опубл.13.09.2018 / В.А. Едренкин. Бюл. №26

41. Патент 2668162 Российская Федерация, МПК C12N 1/12, C12M 1/02, A01G 33/00 Способ культивирования микроводоросли Chlorella: № 2017142638: заявл. 06.12.2017: опубл. 26.09.2018/ Н.А. Политаева, Ю.Г. Базарнова, Ю.А. Смятская, Т.А. Кузнецова, Е.В. Трухина. Бюд. № 27

42. Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток - М.: Мир. - 1978.]:

43. Пиневич В.В. и др. Некоторые вопросы регулирования минерального питания одноклеточных водорослей в условиях массового культивирования — В кн.: Теоретические основы регулирования минерального питания растений. M.: Наука, 1964 — С.15—17.

44. Политаева Н.А. Культивирование и использование микроводорослей Chlorella и высших водных растений ряска Lemm / Н.А. Политаева, Ю.А. Смятская, Т.А. Кузнецова, Л.Н. Ольшанская, Р.Ш. Влиев - Саратов: ИЦ «Наука», 2017. - 125 с.

45. Сиренко Л. А., Гавриленко М. Я. Цветение воды и евтрофирование. Киев: Наукова думка, 1978. -230 с.

46. Сумина Е.Г. Тонкослойная хроматография. Теоретические основы и практическое применение/ Штыков С.Н., Угланова В.З., Кулакова Н.В. //. -Саратов. 2012. - 128 с.

47. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» (утверждён решением комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 года N 880). Москва, - 2011.

48. Типсина, Н.Н. Расчет пищевой ценности хлебобулочных и кондитерских изделий: методические указания /. Типсина Н.Н, Варфоломеева Т.Ф. ; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2016 - 41 с.

49. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений — М.: Агропромиздат, 1990. — 271 с.

50. Трухина Е.В. Применение биомассы микроводорослей Chlorella в технологии макаронных изделий / Базарнова Ю.Г., Аронова Е.Б. // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. —2019. Т. 8. — № 4 (48). — С. 153-159.

51. ТУ 4215-002-43636866-2007 Пластины марки «Sorbfïl»

52. ТУ 4436-003-16943778-99 Денситометр SORBFIL на базе осветительной камеры

53. Успенский Е.Е. Марганец в растении. — В кн.: Физико-химические условия среды как основы микробиологических процессов. M.: Изд-во АН СССР, 1963. -286 с.

54. Фотосинтез : Физические механизмы и химические модели / Р. Клейтон; пер. с англ. А. Ю. Семенова, С. К. Чаморовского. - Москва: Мир, 1984. -350 с.: ил.; 22 см. Перевод изд.: Photosynthesis

55. Acie n F.G.Production cost of a real microalgae production plant and strategies to reduce it / Ferna ndez J.M., Maga n J.J., Molina E. // Biotechnol Adv. -2012 - 30(6) - P.1344-1353

56. Acie n Ferna ndez F.G.A. Airlift-driven external-loop tubular photobioreactors for outdoor production of microalgae: assessment of design and performance / Sеvilla J.M.F., Perez J.A.S., Grima E. M., Chisti Y.// Chemical Engineering Science. - 2001- 56(8) - P.2721-2732.

57. Algal ingredients- Текст: электронный // Corbion Biotech, Inc. All Rights Reserved. [Сайт] - 2014. - URL: https://algavia.com/how-we-innovate/ (дата обращения 22.06.2020)

58. Aneiros A., Garateix A. Bioactive peptides from marine sources: Pharmacological properties and isolation procedures // J. Chromatogr. B. - 2004. - 803 -P.41-53.

59. Arad S. Effect of nitrate and sulfate starvation on polysaccharide formation in Rhodella reticulata / Lerental Y., Dubinsky O. // Bioresour Technol. - 1992-42-P.8-141.

60. Babcock R.W. Hydrodynamics and mass transfer in a tubular airlift photobioreactor/ Malda J., Radway J.C. // J. Appl. Phycol. - 2002 - 14 - P.169-184.

61. Batista A.P. Colored food emulsions e implications of pigment addition on the rheological behaviour and microstructure. / A.P. Batista, A. Raymundo, I. Sousa, J. Empis, J. M. Franco // Food Biophysics - 2006. - vol. 1-P. 216-227.

62. Batista Ana Paula Microalgae biomass as an alternative ingredient in cookies: Sensory, physical and chemical properties, antioxidant activity and in vitro digestibility / Niccolai Alberto, Fradinho Patricia, Fragoso Solange, Bursic Ivana, Rodolfi Liliana, Biondi Natascia, Tredici Mario R., Sousa Isabel, Raymundo Anabela.// Algal Research. - 2017. -Volume 26 - P. 161-171.

63. Bazarnova Y. Methods for concentrating the cell suspension of Chlorella microalgae for obtaining pigment complex / Kuznetsova T., Boysen H.E. // International Journal of Civil Engineering & Technology (IJCIET)- 2018- vol. 9 issue 9.- P. 340-350

64. Bazarnova Y. Illumination influence on chlorella sorokiniana biomass synthesis/ Lyskova N., Kuznetsova T., Trukhina E. //biotechnologia acta. 2019. Т. 12. № 3. C. 50-56.

65. Bazarnova Yu.G. Aquabiotechnology of directed cultivation of microalgae Chlorella sorokiniana biomass / Kuznetsova T., Trukhina E //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019.- vol. 288 (1)- P.012037

66. Becker E. Microalgae as a source of protein // Biotechnol. Adv. -2007-25-P.207-210. doi: 10.1016/j.biotechadv.2006.11.002. [PubMed] [CrossRef]

67. Becker E.W. Microalgae Biotechnology and Microbiology //Cambridge: Cambridge University Press. - 1994. - 230 p.

68. Beheshtipour H., Effects of Chlorella vulgaris and Arthrospira platensis addition on viability of probiotic bacteria in yogurt and its biochemical properties / Mortazavian A., Haratian P., Darani K. // Eur Food Res Technol. -2012-235-P.719-728. doi: 10.1007/s00217-012-1798-4.

69. Beheshtipour H., Supplementation of Spirulina platensis and Chlorella vulgaris algae into probiotic fermented milks / Mortazavian A.M., Mohammadi R., Sohrabvandi S., Khosravi-Darani K.//Compr Rev Food Sci Food Saf. -2013. -12-P. 144154. doi: 10.1111/1541-4337.12004

70. Belay A. Current knowledge on potential health benefits of Spirulina platensis //Journal of Applied Phycology. -1993 - 5 -P.235-240.

71. Benkendorff K. Aquaculture and the production of pharmaceuticals and nutraceuticals //In: New Technol. Aquac., Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition. - 2009 - P.866-891.DOI: 10.1533/9781845696474.5.866

72. Bertocchi C. Polysaccharides from cyanobacteria / Navarini L., Cesáro A., Anastasio M.// Carbohydr Polym. - 1990 -12- P.53-127.

73. Bishop W.R., Zubeck H.M. Evaluation of microalgae for use as nutraceuticals and nutritional supplements //J. Nutr. Food. -2012-P.2-5.

74. Bodnar O.I., Viniarska H.B. Pigment content of chlorella vulgaris beij. under influence of sodium selenite and metals ions // Biotechnologia acta. -2016. - V. 9 No 1-Р. 71-78.

75. Borowitzka M.A. Company news /J Appl Phycol-1998- 10-417p.

76. Borowitzka M.A. Microalgae for aquaculture: opportunities and constraints //J. Appl. Phycol. -1997-9-PP.393-401

77. Borowitzka, M.A. Vitamins and fine chemicals from micro-algae / In M.A. Borowitzka, and L.J. Borowitzka (Eds) Microalgal biotechnology Cambridge // UK: Cambridge University Press. -1988 - P.153-196.

78. Boussiba S. Changes in pigment profile in the green alga Haematococcus pluvialis exposed to environmental stresses/ Bing W., Yuan J.P., Zarka A., Chen F. // Biotechnol Lett. -1999. - 20 - P. 601-604.

79. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. -1976. - Vol. 72. - P. 248-254.

80. Brown M.R. The vitamin content of microalgae used in aquaculture/ Mular M., Miller I., Farmer C., Trenerry, C. // Journal of Applied Phycology. -1999. —11—P. 247-255.

81. Burtin P. Nutritional value of seaweeds // EJEAFChe. — 2003. — 2 — P.498—

503.

82. Camacho F. Prediction of dissolved oxygen and carbon dioxide concentration profiles in tubular photobioreactors for microalgal culture / Acie n F.G., Sa nchez J.A., Garc ' ia F., Molina E.//Biotechnol Bioeng. — 1999 — 62 — P.71—86.

83. Cardozo K.H.M., Metabolites from Algae with Economical Impact / Guaratini T., Barros M.P., Falcao V.R., Tonon A.P., Lopes N.P., Campos S., Torres M.A., Souza A.O., Colepicolo P., Pinto E.// Comp. Biochem. Physiol. C: Toxicol. Pharmacol. — 2007. —V.146. — P. 60—78.

84. Cavalier—Smith T. Evolution and relationships. In: Brodie J., editor. Unravelling the Algae: The Past, Present, and Future of Algal Systematics // CRC Press; Boca Raton, FL, USA. — 2007. — 21p.

85. Cerón M., Antioxidant activity of Haematococcus pluvialis cells grown in continuous culture as a function of their carotenoid and fatty acid content/ García—Malea M., Rivas J., Acien F., Fernandez J., Del Río E., et al. //Appl Microbiol Biotechnol. — 2007. —74 — P.9 —1112.

86. Chacón—Lee T.L., González—Mariño G.E. Microalgae for "healthy" foods — possibilities and challenges // Compr Rev Food Sci Food Saf. —2010—9—P.655—675. doi: 10.1111/j.1541—4337.2010.00132.x

87. Chen F. High cell density culture of microalgae in heterotrophic growth // Trends Biotechnol. —1996—14—P. 421— 426 DOI: 10.1016/0167—7799(96)10060—3

88. Chi Z. A new exopolysaccharide produced by marine Cyanothece sp. 113/ Su C.D., Lu W.D. // Bioresour Technol. —2007. —98 — P.32 —1329

89. Cho S. Generally Recognized As Safe (GRAS) Notice 000396 / Cho S., Fahey G.C. //Clarksville, MD: NutraSource— 2011.

90. Chu W.L.Influence of irradiance and inoculum density on the pigmentation ofSpirulina platensis/ Phang S.M., Miyakawa K., Tosu T. // Asia. Pac. J. Mol. Biol. Biotechnol. - 2002. - 10 -P.109-117.

91. Commission E. Novel Food Catalogue. Brussel- Текст: электронный // European Commission ^айт] - 2014. - URL: https://ec.europa.eu/food/safety/novel_food_en (дата обращения 22.06.2020)

92. Cottin S.C.The differential effects of EPA and DHA on cardiovascular risk factors / Sanders T.A., Hall W.L. // Proc Nutr Soc. - 2011-70 - P.215-231. DOI: 10.1017/S0029665111000061. [PubMed] [Cross Ref]

93. Craft N.E. Carotenoid reversed-phase high-performance liquid chromatography methods: Reference compendium // Methods in Enzymology. — 1992. — 213. — P. 185-205.

94. Crofcheck C. Influence of media composition on the growth rate of Chlorella vulgaris and Scenedesmus acutus utilized for CO2 mitigation / Shea A., Montross M., Crocker M, Andrews R.. // J. Biochem.Tech. - 2012. - 4(2) - P. 589-594.

95. D'Hondt E., Cell disruption technologies. In Microalgae-Based Biofuels and Bioproducts: From Feedstock Cultivation to End-Products / Martín-Juárez J., Bolado S., Kasperoviciene J., Koreiviene J., Sulcius S., Elst K., Bastiaens L. // Elsevier: New York, NY, USA. -2017. - P.133-154.

96. D'Oca M.G.M., Production of FAMEs from several microalgal lipidic extracts and direct transesterification of Chlorella pyrenoidosa / Vegas C.V., Lemoes J.S., Miyasaki E.K., Moron-Villarreyes J.A., Primel E.G., Abreu P.C.// Biormass Bioenergy. -2011. -35 -P.1533-1538. (DOI: 10.1016/j.biombioe.2010.12.047.)

97. Daliry S. Investigation of optimal condition for Chlorella vulgaris microalgae growth/ Hallajisani A., Mohammadi Roshandeh J., Nouri H., Golzary A. // Glob. J. Environ. Sci. Manag. - 2017 - 3 - P. 217-230. [Google Scholar]

98. Dawson R.M.C. Data for Biochemical Research (Third Edition) [Текст] / Elliott D.C., Elliott W.H., Jones K.M. // Oxford Science Publications, OUP, Oxford, 1986. - ISBN 0-19-855358-7.

99. De Marco Estefanía Rodríguez, Effects of spirulina biomass on the technological and nutritional quality of bread wheat pasta / Steffolani M. Eugenia, Martínez Cristina S., .León Alberto E.// LWT - Food Science and Technology. -2014. -Volume 58 - Issue 1 - P.102-108.

100. De Pauw N., Persoone G. Microalgae for aquaculture, microalgal biotechnology/ In: Borowitzka M.A, Borowitzka L.J. (eds) // Cambridge University Press, Cambridge, 1988- P.197-221.

101. De Philippis R., Vincenzini M. Exocellular polysaccharides from cyanobacteria and their possible applications // FEMS Microbiol Rev. - 1998-22- P.74-151.

102. Del Campo J.A. Carotenoid content of chlorophycean microalgae: factors determining lutein accumulation in Muriellopsis sp. (Chlorophyta) / Moreno J., Rodriguez H., Angeles Vargas M., Jn Rivas, Guerrero M.G. // J. Biotechnol. - 2000. -76

- P.9 -51.

103. Dubois M.Colorimetric method for determination of sugars and related substances [Текст] / Gilles K.A., Hamilton J.K., Rebers P.A., Smith F. // Anal. Chem. -1956. - V. 28. - I. 3. - p. 350 - 356.

104. Ejike C.E.C.C. Prospects of microalgae proteins in producing peptide-based functional foods for promoting cardiovascular health/ Collins S. A., Balasuriya N., Swanson A. K., Mason B. and C. C. Udenigwe // Trends Food Sci. Technol. - 2017. - 59

- P.30-36 DOI: 10.1016/j.tifs.2016.10.026

105. Fabregas J., Herrero C. Vitamin content of 4 marine microalgae—potential use as a source of vitamins in nutrition //J. Indust Microbiol. - 1990-5-P.259-264. DOI: 10.1007/BF01569683. [CrossRef]

106. Ferna ndez F.G.A.Modeling of biomass productivity in tubular photobioreactors for microalgal cultures: effects of dilution rate, tube diameter, and solar irradiance / Camacho F.G., Pe rez J.A.S., Sevilla J.M.F., Grima E.M.// Biotechnol Bio. eng - 1998.- 58- P.605-616.

107. Fernández-Sevilla J., Biotechnological production of lutein and its applications // Appl.Microbiol Biotechnol. - 2010. -86 -P.27-40.

108. Folch J., Lees M., Stanley G.H.S. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues [Текст] / Acién Fernández F., Molina Grima E. // J. Biol. Chem. - 1957. - V. 226. - I. 1. - p. 497 - 509.

109. Foote C. Photosensitized oxidation and singlet oxygen: consequences in biological systems // Free Radicals in Biology. Vol. 2 // W. A. Pryor, ed. — New York: Academic Press. -1976. — P. 85-133.

110. Fradique Mónica Isochrysis galbana and Diacronema vlkianum biomass incorporation in pasta products as PUFA's source / Batista Ana Paula, Nunes M. Cristiana, Gouveia Luísa, Bandarra Narcisa M., Raymundo Anabela. // LWT - Food Science and Technology. - 2013. -Volume 50 - Issue 1 - P.312-319.

111. Gandul-Rojas B. Chlorophyll and carotenoid patterns in olive fruits, Oleaeuropaea Cv. Arbequina / Roca-L., Cepero M., Mínguez-Mosquera M.I. // Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 1999. — 47. — P. 2207-2212.

112. Gantar M., Svircev Z. Microalgae and cyanobacteria: food for thought // Journal of Phy- cology. - 2008. - 44 (2) - P.260-268.

113. Garbayo I. Effect of abiotic stress on the production of lutein and p-carotene by Chlamydomonas acidophila / Cuaresma M., Vílchez C., Vega J.M. // Process Biochem. -2008. - 43 -P.61 -1158.

114. Gates D.M. Biophysical Ecology // Springer-Verlag, New York. -1980 -

611 p.

115. Georgianna D.R., Mayfield S.P. Exploiting diversity and synthetic biology for the production of algal biofuels. Nature. - 2012-488 - P.329-335. DOI: 10.1038/nature 11479. [PubMed] [Cross Ref]].

116. Gerken H. Enzymatic cell wall degradation of Chlorella vulgaris and other microalgae for biofuels production /Donohoe B., Knoshaug E.P. // Planta. - 2013.- 237 - P.239-253

117. Gong M., Bassi A. Carotenoids from microalgae: A review of recent developments / Biotechnol. Adv. -2016.- 34 - P.1396-1412. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2016.10.005

118. Gouveia L.Chlorella vulgaris biomass used as colouring source in traditional butter cookies/Batista A.P., Miranda A., Empis J., Raymundo A. // Innovative Food Science and Emerging Technologies. -2007a -8 - p.433-436.

119. Guedes C. Microalgae as Sources of Carotenoids / Amaro H.M., Malcata F.X.//Mar. Drugs - 2011. - 9 -P.625-644. DOI: 10.3390/md9040625

120. Guil-Guerrero J.L. Stearidonic acid (18:4 n-3): metabolism, nutritional importance, medical uses and natural sources // Eur J Lipid Sci Technol. - 2007-109-P.1226-1236. DOI: 10.1002/ejlt.200700207. [Cross Ref]

121. Guinea G.V. Brittle failure of dry spaghetti/ Rojo F.J., Elices M. // Engineering Failure Analysis. - 2004.- vol. 11-P.705714.

122. Gupta P. A rapid and sensitive method for determination of carotenoids in plant tissues by high performance liquid chromatography / Sreelakshmi Y., Sharma R. // Plant Methods. - 2015 - 11 - 5p. DOI 10/1186/s13007-015-0051-0

123. Hall D.O. Outdoor helical tubular photobioreactors for microalgal production: modeling of fluid-dynamics and mass transfer and assessment of biomass productivity / Acie n Ferna ndez F.G., Guerrero E.C., Rao K.K., Grima E.M. // Biotechnol Bioeng. - 2003. - 82 - P.62-73.

124. Handbook of Microalgal Culture: Biotechnology and Applied Phycology Edited by Amos Richmond. Blackwell Science Ltd a Blackwell Publishing company, 2004. - 566 p.

125. Hasan M. R., Chakrabarti R. Use of algae and aquatic macrophytes as feed in small scale aquaculture: a review // In Bulletin: FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, No. 531. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2009.

126. Hejazi M., Wijffels R. H. Milking microalgae // Trends Biotechnol. - 2004. - 22 - P.184-194.

127. Higuera-Ciapara I. Astaxanthin: a review of its chemistry and applications/ Felix-Valenzuela L., Goycoolea F M. // Crit Rev Food Sci Nutr. - 2006. - 46 -185-196

128. Holdt S.L., Kraan S. Bioactive compounds in seaweed: functional food applications and legislation // J. Appl. Phycol. - 2011. - 23 - P.543-597. DOI: 10.1007/s10811-010-9632-5. [Cross Ref]

129. Hu C. Determination of carotenoids in Dunaliella salina cultivated in Taiwan and antioxidant capacity of the algal carotenoid extract/ Lin J., Lu F., Chou F., Yang D. // Food Chem. Dunaeliella - 2008. -109 - P.439-446.

130. Hughes D. A. Dietary carotenoids and human immune function // Nutrition. — 2001. — 17. — P. 823-827.

131. Huo Shuhao Optimization of Alkaline Flocculation for Harvesting of Scenedesmus quadricauda №507 and Chaetoceros muelleri №862 / Wang Zhongming, Zhu Shunni, Cui Fengjie, Zou Bin, You Wenhua, Yuan Zhenhong, Dong Renjie.// Energies. - 2014 - 7 - P.6186-6195. D0I:10.3390/en7096186

132. Jiang Liqun Lipid productivity in limnetic Chlorella is doubled by seawater added with anaerobically digested effluent from kitchen waste / Zhang Lijie, Nie Changliang, Pei Haiyan. // Jiang et al. Biotechnol Biofuels. -2018. -11 -P.68 Режим доступа: https://doi.org/10.1186/s13068-018-1064-5

133. Jime nez C. Relationship between physicochemical variables and productivity in open ponds for the production of Spirulina: a predictive model of algal yield / Coss ' io B.R., Niell FX // Aquaculture - 2003. - 221 - P.331-345.

134. Kerem M. Effects of microalgae chlorella species crude extract on intestinal adaption in experimental short bowel syndrome / Salman B., Pasaoglu H., Bedirli A., Alper M., Katircioglu H., Atici T., Percin Ef., Ofluoglu E.// World journal of gastroenterology -2008-14(28) -P. 4512-4517

135. Kris-Etherton P.M. Omega-3 fatty acids and cardiovascular disease: new recommendations from the American Heart Association/ Harris W.S.H., Lawrence J.A., P.M. Kris-Etherton, W.S.H. Harris, J.A. Lawrence //Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology-2003.- 23- P. 151-152.

136. Laing I. Commercial mass culture techniques for producing microalgae, introduction to applied phycology / Ayala F.In: Akatsuka I (ed) // SPB, The Hague, -1990-P. 447-477

137. Li M.H.H. Effects of dried algae Schizochytrium sp., a rich source of docosahexaenoic acid, on growth, fatty acid composition, and sensory quality of channel catfish Ictalurus punctatus / Robinson E.H., Tucker C.S., Manning B.B., Khoo L. // Aquaculture. - 2009-292 -P.232-236. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2009.04.033. [Cross Ref]

138. Li Y.X. Phlorotannins as bioactive agents from brown algae / Wijesekara I., Li Y., Kim S.-K. // Process Biochem. - 2011. - 46 - P.2219-2224 DOI: 10.1016/j.procbio.2011.09.015

139. Liang S. Asian Pacific Phycology in the 21st Century: Prospects and Challenges / Liu X., Chen F., Chen Z. // Springer; Heidelberg, Germany. Current Microalgal Health Food R & D Activities in China. - 2004. -P. 45-48.

140. Liu J., Hu Q. In: Handbook of Microalgal Culture: Applied Phycology and Biotechnology. 2.// Richmond A, Hu Q, editor. Oxford: Wiley; Chlorella: industrial production of cell mass and chemicals-2013-P. 329-338

141. Liu J. Chlorella zofingiensis as an Alternative Microalgal Producer of Astaxanthin. Biology and Industrial Potential / Sun Z., Gerken H., Liu Z., Jiang Y., Chen F.//Mar. Drugs. -2014. - 12 -P.3487-3515. DOI: 10.3390/md12063487

142. Lorenz R.T., Cysewski G.R. Commercial potential for Haematococcus microalgae as a natural source of astaxanthin// Trends Biotechnol-2000- 18-PP. 160-167

143. Luedeking R., Piret E.L. A kinetic study of the lactic acid fermentation: Batch process at controlled pH // J. Biochem. Microbiol. Technol. Eng.- 1959.- vol. 1., N 4.- P. 393-412.

144. Lupi F.M. Influence of nitrogen source and photoperiod on exopolysaccharide synthesis by the microalga Botryococcus braunii UC 58 / Fernandes H.M.L., Tomé M.M., Sá-Correia I., Novais J.M. // Enzyme Microb Technol. - 1994-16 - P.50-546.

145. Mata T.M. Microalgae for biodiesel production and other applications: a review / Martins A.A., Caetano N.S. // Renew. Sust. Energ. Rev. - 2010 - 14 - P.217-232.

146. Mazard S. Tiny Microbes with a Big Impact: The Role of Cyanobacteria and Their Metabolites in Shaping Our Future / Penesyan A., Ostrowski M., Paulsen I. T., Egan S. // Mar. Drugs. -2016. - 14- 97p. DOI: 10.3390/md14050097

147. McGhie T. K., Ainge G. D. Color in fruit of the genus Actinidia: carotenoid and chlorophyll compositions // Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 2002. — 50. — P. 117-121

148. Meledina T.V. Instrumental and methodological base of experiments in the field of food biotechnology products from plant materials/ Ivanova V.A., Fedorov A.V. // Tutorial. St. Petersburg: ITMO University. - 2017. (In Russian).

149. Mishra A., Jha B. Isolation and characterization of extracellular polymeric substances from microalgae Dunaliella salina under salt stress // Bioresour Technol. -2009. -100 -P.6 -3382.

150. Mohammed M.K., Mohd M.K. Production of carotenoids (antioxidants/colourant) in Spirulina platensis in response to indole ace- tic acid (IAA) // International Journal of Engi- neering Science and Technology (IJEST). -2011- 3 (6) -P.4973-4979.

151. Moheimani N.R., Borowitzka M.A. Limits to productivity of the alga Pleurochrysis carterae (haptophyta) grown in outdoor raceway ponds // Biotechnol Bioeng. - 2007. - 96- P.27-36.

152. Momocha Ngangkham. Biochemical modulation of growth, lipid quality and productivity in mixotrophic cultures of Chlorella sorokiniana / Sachitra Kumar Ratha et al.// SpringerPlus - 2012 - 1:33 - 13 p.

153. Morales Vera J.M. Flocculation of Microalgae via pH Change in a Turbulent Medium and Subsequent Filtration/ Ramirez Romero L.A., Vanthoor-Koopmans M. // Int. J. Environ. Res. - 2016. - 10(4) - P.593-600.

154. Moreno J. Outdoor cultivation of a nitrogen-fixing marine cyanobacterium Anabaena sp. ATCC 33047 / Vargas M.A., Rodr iguez H., Rivas J., Guerrero M.G.//Biomol Eng. - 2003. - 20 - P.191-197.

155. Mori A., Terui G. Kinetic studies on submerged acetic acid fermentation: Inhibition by ethanol // J. Ferment. Technol.- 1972.- vol. 50, N 11.- P. 776-786.

156. Morris HJ. Utilisation of Chlorella vulgaris cell biomass for the production of enzymatic protein hydrolysates / Almarales A, Carrillo O, Bermüdez RC. // Bioresour Technol. - 2008-99-P. 7723-7729. doi: 10.1016/j.biortech.2008.01.080

157. Muller-Feuga A., Moal J., Kaas R. The microalgae for aquaculture. In: Stottrup J.G., McEvoy L.A. (eds) / Life feeds in marine aquaculture.// Blackwell, Oxford-2003 -P.206-252

158. Nagarajan D.Recent insights into biohydrogen production by microalgae -From biophotolysis to dark fermentation / Lee D.-J., Kondo A., Chang J.-S. // Bioresour. Technol. - 2017. -227- P.373-387. DOI: 10.1016/j.biortech.2016.12.104

159. Nayek S. Spectrophotometric Analysis of Chlorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvents / Nayek Sumanta, Choudhury Imranu Haque, Jaishee Nishika and Roy Suprakash // Research Journal of Chemical Sciences. - 2014. - Vol. 4(9) - P. 63-69.

160. Norziah M.H., Ching C.Y. Nutritional composition of edible seaweed Gracilaria changgi / Food Chem. - 2000. -68 - P.69-76. DOI: 10.1016/S0308-8146(99)00161-2. [Cross Ref]

161. Ördög V. Screening microalgae for some potentially useful agricultural and pharmaceutical secondary metabolites / Stirk W.A., Lenobel R., Bancirova M., Strnad M., van Staden J., Szigeti J., Németh L. // J.Appl.Phycol. - 2004 - 16 - P.309-314. DOI: 10.1023/b:japh.0000047789.34883.aa

162. Ortiz J. Functional and nutritional value of the Chilean seaweeds Codium fragile, Gracilaria chilensis and Macrocystis pyrifera / Uquiche E., Robert P., Romero N., Quitral V., Llanten C. // Eur. J. Lipid Science Technol. - 2009 -111 -P.320-327. DOI: 10.1002/ejlt.200800140. [Cross Ref]

163. Parisi V. Carotenoids and antioxidants in age-related maculopathy Italian study: multifocal electroretinogram modifications after 1 year /Tedeschi M., Gallinaro G., Varano M., Saviano S., Piermarocchi S. CARMIS Study// Ophthalmology. — 2008. — 115. — P. 324-333.

164. Parsaeimehr A. Simultaneous improvement in production of microalgal biodiesel and high-value alpha-linolenic acid by a single regulator acetylcholine /., Sun

Z., Dou X., Chen Y. F. // Biotechnol. Biofuels. - 2015. - 8(1) - 11p. DOI: 10.1186/s 13068-015-0196-0

165. Pasquet V. Study on the microalgal pigments extraction pro-cess: Performance of microwave assisted extraction / Chérouvrier J.R., Farhat F. // Process Biochemistry. - January 2011. - Volume 46(1) - P. 59-67. Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1016/j.procbio.2010.07.009

166. Perez-Garcia O.Heterotrophic cultures of microalgae: Metabolism and potential products / Escalante F.M.E., de-Bashan L.E., Bashan Y. // Water Res. -2011. -45 -P. 11-36

167. Petkov G, Garcia G. Which are the fatty acids of the green alga Chlorella // Biochem Syst Ecol. -2007.-35-P.281-285. DOI: 10.1016/j.bse.2006.10.017

168. Politaeva N. Impact of various physical exposures on Chlorella sorokiniana microalgae cultivation / Smyatskaya Y. et al. // International Journal of Applied Engineering Research. - 2017. - V.12 - N. 21 - P.11488-11492.

169. Posten C. Design principles of photo-bioreactors for cultivation of microalgae // Eng. Life Science. - 2009. - 9 - P. 165-177.

170. Pradana Y.S. Chitosan Flocculation-sedimentation for Harvesting Selected Microalgae Species Grown in Monoculture and Mixed Cultures/ Kusumastutia Y., et al. // Chemical engineering transactions. - 2017. - VOL. 56. - P.1549-1554.

171. Praveenkumar R. Influence of nutrient deprivations on lipid accumulation in a dominant indigenous microalga Chlorella sp. BUM11008: evaluation for biodiesel production / Shameera K., Mahalakshmi G., Akbarsha M.A., Thajuddin N. // Biomass Bioenergy. - 2012-37- P.60-66.

172. Pulz O. Photobioreactors: production systems for photo- trophic microorganisms // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2001. - 57(3) - P. 287293.

173. Pulz O., Gross W. Valuable products from biotechnology of microalgae // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2004 -65 - P.635-648. DOI: 10.1007/s00253-004-1647-x. [PubMed] [CrossRef]

174. Radmann E.M. Optimization of the repeated batch cultivation of microalga Spirulina platensis in open raceway ponds / Reinehr C.O., Costa J.A.V. // Aquaculture. -2007. - 265 - P.118-126.

175. Rasmussen R.S., Morrissey M.T., Marine biotechnology for production of food ingredients // Adv. Food Nutr. Res. - 2007 - 52 - P. 237-292.

176. Rastogia R.P. Algal Green Energy - R & D and technological perspectives for biodiesel production / Pandey A., et al. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. Article in Renewable and Sustainable Energy Reviews November. - 2017. - 24p.

177. Raymundo A. Fat mimetic capacity of Chlorella vulgaris biomass in oil in water food emulsions stabilized by pea protein. / Gouveia L., Batista A.P., Empis J., Sousa I.// Food Research International - 2005.- vol. 38.- P. 961-965.

178. Richmond A. Large scale microalgal culture and applications/ In: Progress in Phycological Research (eds F.E. Round & D.J. Chapman) // Biopress Ltd, Bristol, England -1990-Vol. 7 -P. 239-320.

179. Richmond A., Cheng-Wu Z. Optimization of a flat plate glass reactor for mass production of Nannochloropsis sp. outdoors// J. Biotechnol. - 2001- 85(3) - P.259-269.

180. Rodrigues M.A., da Silva Bon E.P. Evaluation of Chlorella (Chlorophyta) as source of fermentable sugars via cell wall enzymatic hydrolysis // Enzyme Res - 2011. Режим доступа: http://dx.doi.org/10.4061/2011/405603

181. Ruperez P. Mineral content of edible marine seaweeds // Food Chemistry. -2002. - 79 (1) - p.23- 26.

182. Salim Sina Harvesting of microalgae by bio-flocculation/ Bosma Rouke, et al. // J. Appl Phycol. - 2011 - № 23- P.849-855.

183. Sánchez J.F. Influence of culture conditions on the productivity and lutein content of the new strain Scenedesmus almeriensis / Fernández J.M., Acién F.G., Rueda A., Pérez-Parra J., Molina E // Process Biochem. - 2008. -43 -P.398-405.

184. Sangar V.K., Dugan P.R. Polysaccharide produced by Anacystis nidulans: its ecological implication // Appl Microbiol. -1972 -24 -P.4-732.

185. Schoefs B. Chlorophyll and carotenoid analysis in food products. Properties of the pigments and methods of analysis // Trends in Food Science & Technology. — 2002. — 13. — P. 361—371

186. Scholz M.J. Ultrastructure and composition of the Nannochloropsis gaditana cell wall. / Weiss T.L., Jinkerson R.E., Jing J., Roth R., Goodenough U., Posewitz M.C., Gerken H.G. // Eukaryot. Cell. — 2014. — 13 (11) —P.1450—1464.

187. Shao P. In vitro antioxidant and antitumor activities of different sulfated polysaccharides isolated from three algae / Chen X., Sun P. // Int. J. Biol. Macromol/— 2013. —62 —P.155—161. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2013.08.023

188. Shi X.—M. Heterotrophic production of lutein by selected Chlorella strains / Chen F., Yuan J.—P., Chen H. // J.Appl.Phycol. —1997. — 9 — P.445—450 DOI: 10.1007/978—94—015—9835—4_7

189. Shields R.J., Lupatsch I. Algae for aquaculture and animal feeds // Technikfol— genabschätzung Theorie und Praxis. — 2012. — 21—P. 23 — 37.

190. Sierra E. Characterization of a flat plate photobioreactor for the production of microalgae / Acien F.G., Acie n Ferna ndez J.M., Garcia J.L., Gonzalez C., Molina Grima E // Chemical Engineering Journal. — 2008. — 138(1— 3) — P.136—147.

191. Singleton V.L. Analysis of total phenols and other oxidations substractes and antioxidans by means of Folin-Ciocalteu reagent /., Orthofer R., Lamuela-Raventos R.M. // Methods in enzymology. —1999. —V. 299. —P.152-178.

192. Sivonen K, Jones G Cyanobacterial toxins /In: Chorus I, Bertram J (eds) Toxic cyanobacteria in water: a guide to public health significance, monitoring and management// Spon, London —1999— P.41—111

193. Skulberg O.M. Microalgae as a source of bioactive molecules —experience from cyanophyte research //J Appl Phycol —2000—12—P.341—348

194. Smyatskaya Y.A. Study of chemical composition and properties of biomass of Chlorella sorokiniana under influence of different physical factors / Kuznetsova T.A., olitaeva N.A., Toumi A., Atamanyuk I.V., Razgovorov P.B.// IOP Conference Series: Earth and Environmental Science —2019. —288(№1). — P. 12027

195. Spilling K. Inducing autoflocculation in the dia-tom Phaeodactylum tricornutum through CO2 regulation / Seppälä J., and Tamminen T. // Journal of Applied Phycology. - 2011. - 23(6) - P.959-966

196. Spoehr H.A. Chlorella as a source of food //Proc Am Philos Soc. -1951-95-P.62-67.

197. Spolaore P. Commercial applications of microalgae / Joannis-Cassan C., Duran E., Isambert A. // J. Biosci Bioeng. - 2006.- 101-P.87-96.

198. Subramanian, B. Investigations on the geometrical isomers of astaxanthin: Raman spectroscopy of conjugated polyene chain with electronic and mechanical confinement/ Tchoukanova, N., Djaoued, Y., Pelletier, C., Ferron, M., Robichaud, J.// J. Raman Spectrosc. -2014. - 45 - P.299-304.

199. Talero E. Bioactive Compounds Isolated from Microalgae in Chronic Inflammation and Cancer / García-Mauriño S., Ávila-Román J., Rodríguez-Luna A., Alcaide A., Motilva V.// Mar. Drugs. -2015. -13 -P. 6152-6209. DOI: 10.3390/md13106152

200. Tannin-Spitz T. Antioxidant activity of the polysaccharide of the red microalga Porphyridium sp / Bergman M., van-Moppes D., Grossman S., Arad S.. //J. Appl. Phycol. - 2005 -17 -P. 22-215.

201. Ugwu C.U., Ogbonna J.C., Tanaka H. Improvement of mass transfer characteristics and productivities of inclined tubular photobioreactors by installation of internal static mixers // Appl Microbiol Biotechnol. - 2002 - 58 - P.600-607.

202. Valverde F., Romero-Campero F.J., León R., Guerrero M.G., Serrano A. New challenges in microalgae biotechnology // Eur. J. Protistol. - 2016. - 55 - P.95-101 DOI: 10.1016/j.ejop.2016.03.002

203. Van Ginneken V.J.T. Polyunsaturated fatty acids in various macroalgal species from north Atlantic and tropical seas / Helsper J., de Visser W., van Keulen H., Brandenburg W.A.// Lipids Health Dis. - 2011-10-104p. DOI: 10.1186/1476-511X-10-104. [PMC free article] [PubMed] [Cross Ref]

204. Van Krimpen M. Cultivation, Processing and Nutritional Aspects for Pigs and Poultry of European Protein Sources as Alternatives for Imported Soybean Products

/ Bikker P., Van der Meer I., Van der Peet-Schwering C., Vereijken J. // Wageningen UR Livestock Research; Lelystad, The Netherlands. - 2013. - p. 48.

205. Vandamme D. Flocculation based harvesting processes for microalgae biomass production Dissertation presented in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor in Bioscience Engineering // May 2013. - Arenberg Doctoral School

- 123p.

206. Vejrazka C. et al. Photosynthetic efficiency of Chlamydomonas reinhardtii in flashing light. Biotechnol Bio- eng. - 2011. - 108 - P.2905-2913.

207. Verhulst P. F. Notice sur la loi que la population suit dans son accroissement // Corresp. Math. Et Pays. - 1838. - Vol. 10. - P. 113-121.

208. Vineeta Rai, Muthusivaramapandian et al. Real-time iTRAQ-based proteome profiling revealed the central metabolism involved in nitrogen starvation induced lipid accumulation in microalgae Scientific RepoRts. - 2017 - 7 - 45732 p 16

209. Von Elbe J., Schwartz S. J. Colorants // Food Chemistry / O. Fennema, ed.

- 3nd edn. — New York: Marcel Dekker. - 1996. — P.651-722

210. Wang J. From microalgae oil to produce novel structured triacylglycerols enriched with unsaturated fatty acids / Wang X.-D., Zhao X.-Y., Liu X., Dong T., Wu F.-A.// Bioresour. Technol. -2015- 184 - P.405-414 DOI: 10.1016/j.biortech.2014.09.133

211. Wei D. Enhanced production of lutein in heterotro- phic Chlorella protothecoides by oxidative stress / Chen F., Chen G., Zhang X., Liu L., Zhang H. // Sci. China C. Life Sci. -2008 - 51 -P.93 -1088.

212. Wen X. Nutritional composition and assessment of Gracilaria lemaneiformis Bory / Peng C., Zhou H., Lin Z., Lin G. // J.Integr Plant Biol. - 2000-48 - P.1047-1053. DOI: 10.1111/j.1744- 7909.2006.00333.x. [Cross Ref].

213. Wollman F.A. The biosynthesis and assembly of photosynthetic proteins in thylakoid membranes / F.A. Wollman, L. Minai, R. Nechushtai // Biochim. Biophys. Acta.

- 1999. - V. 1411. № 1. - P. 21-85.

214. Wu Z.Y. Biochemical system analysis of lutein production by heterotrophic Chlorellapyrenoidosa in a fermentor /Qu C.B., Shi X.M. // Food Technol Biotechnol-2009-47-P.450-455.

215. Wyatt N.B. Critical Conditions for High Efficiency Flocculation of Freshwater Algae with Ferric Chloride/ Gloe L. M., et al. // Biotechnology and Bioengineering. - 2011. Режим доступа: https://www.osti.gov/servlets/purl/1106656

216. Xie J.Mixotrophic cultivation of Platymonas subcordiformis. / Zhang Y., Li Y., Wang Y. //Appl Phycol -2001-13-P.343-347.

217. You T., Barnett S.M. Effect of light quality on production of extracellular polysaccharides and growth rate of Porphyridium cruentum // Biochem Eng J. - 2004-19-P.8-251.

218. Zhekisheva M. Accumulation of oleic acid in Haematococcus pluvialis (Chlorphyceae) under nitrogen starvation or high light is correlated with that of astaxanthin esters / Boussiba S., Khozin-Goldberg I., Zarka A., Cohen Z.. // J Phycol. -2002. -38 -P.31 -325.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Акт внедрения в учебный процесс

«УТВЕРЖДАЮ

»

образовательной

в учебном процессе университета

Мы, нижеподписавшиеся, руководитель дирекции основных образовательных программ доцент Панкова Л.В., руководитель образовательной программы магистрантов «Бионанотехнология» направления 19.04.01 «Биотехнология» доцент Барсукова Н.В., доцент ВШБиПП ИБСиБ Аронова Е.Б. составили настоящий акт в том, что результаты диссертационной работы старшего преподавателя ВШБиПП ИБСиБ Трухиной Е.В. внедрены в учебный процесс университета, а именно:

• модифицированный метод анализа фракционного состава фотосинтетических пигментов в биомассе микроводорослей с использованием обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии используется для проведения научных исследований магистрантов в рамках НИР;

• технологические режимы получения биомассы микроводорослей Chlorella включены в лабораторный практикум по дисциплине «Морфология и физиология объектов биотехнологии» для магистрантов направления 19.04.01, обучающихся по программе «Бионанотехнология».

Акт выдан для представления в диссертационный совет.

Руководитель ДООП

Руководитель ОП

Л.В. Панкова

Н.В. Барсукова

Доцент ВШБиПП, ИБСиБ

Е.Б. Аронова

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Калибровочный график

оптическая плотность

Калибровочная зависимость для определения числа клеток микроводорослей

Chlorella sorokiniana при Х=750 нм

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Патент «Способ культивирования микроводоросли Chlorella»

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Технологическая инструкция

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Акт внедрения в производство

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор

с ограниченной

«АЛЬГОТЕК» (ООО

Карелин 2021 г.

внедрения способа культивирования биомассы

Составлен комиссией: председатель

комиссии: генеральный директор ООО «Альготек» Н.В. Карелин

члены комиссии: технолог ООО «Альготек» В.Е. Грабарник Ю.Г. Базарнова Ю.А. Смятская Е.В. Трухина

о том, что в производственных условиях ООО «АЛЬГОТЕК» проведен цикл культивирования микроводоросли Chlorella Sorokiniana (штамм 211-8к) с использованием способа, предложенного Трухиной Е.В., Смятской Ю.А., Базарновой Ю.Г. и др. Культивирование микроводоросли Chlorella sorokiniana осуществляли при следующих условиях: температура 28 ± 2 °С, поверхностное освещение 2500 ± 300 Лк с фотопериодом 12 часов, непрерывное воздействие инфракрасного излучения 11100 ± 200 Лк, беспрерывная продувка воздухом с помощью барботирующего устройства с расходом 1,4 ± 0,2 л/мин. Осуществляется перемешивание суспензии в течение 15 ± 2 минут с частотой вращения 500 об/мин через каждые 120 минут в фотобиореакторс объемом 100 л.

В результате проведенного цикла культивирования получили Зкг сырой биомассы.

Результаты исследований химического состава полученной биомассы прилагаются.

Председатель комиссии: Генеральный директор ООО «Альготек» Члены комиссии: Технолог ООО «Альготек»

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 5

Показатели химического состава воздушно-сухой биомассы микроводоросли

С. sorokiniana

Химический состав Содержание

Белок, г/100г 47,82±2,30

Липиды, г/100г 13,32±1,40

Углеводы, г/100г 6,90±0,60

Минеральные вещества, мг/100 г 4,36±0,56

Примеси металлов Содержание, мг/100 г

Цинк 20,20±2,02

Медь 0,72±0,07

Железо 18,3±2,0

Нитраты 768±80, мг/кг