Ekstremofīlās mikroaļģes Galdieria sulphuraria kultivēšana sūkalu permeātā

Abstract

Sūkalu permeāts ir piena ražošanas industrijā plaši sastopams blakusprodukts, kas satur laktozi augstās koncentrācijās. Permeāta utilizācija saistās ar būtiskām izmaksām un iespējamām vides problēmām. Permeāta pārstrāde ar mikroaļģu palīdzību varētu samazināt tā radītās problēmas un veicināt vērtīgas mikroaļģu biomasas ražošanu. Šajā darbā izvērtēta ekstremofīlās mikroaļģes Galdieria sulphuraria heterotrofā kultivācija uz sūkalu permeāta. Lielākā biomasas produktivitāte 0,125 ± 0,003 g/(L∙d) sasniegta mikroaļģi kultivējot uz 15% permeāta. Enzimātiski hidrolizējot 15% permeātu sasniegta biomasas produktivitāte 0,207 ± 0,012 g/(L∙d), kas ir vienlīdzīga produktivitātei mikroaļģei augot uz standarta laktozi saturošas barotnes. Darbā pirmo reizi aprakstīta G. sulphuraria β-galaktozidāzes aktivitāte – 7. dienā sasniedzot 28,55 ± 1,95 U/L.

Whey permeate is one of the main byproducts generated in the dairy industry. It contains lactose in high concentrations, and its appropriate treatment is associated with significant expenses and potential environmental problems. Permeate bioconversion with microalgae could potentially mitigate the issues caused by this byproduct, while simultaneously producing valuable microalgal biomass. In this study, the cultivation of the extremophile microalga Galdieria sulphuraria on whey permeate was evaluated. The highest biomass productivity, 0,125 ± 0,003 g/(L∙d), was achieved when microalga was cultivated on 15% permeate. Enzymatic hydrolysis of the 15% permeate enhanced the biomass productivity, reaching 0,207 ± 0,012 g/(L∙d), which does not significantly differ from the productivity achieved when the microalga was cultivated on a standard medium with added lactose. For the first time, quantitative data describing β-galactosidase activity in G. sulphuraria was obtained, reaching 28,55 ± 1,95 U/L on the 7th day of cultivation.