Haematococcus pluvialis kultivēšanas tehnoloģijas aprobācija un mērogošana astaksantīna ieguvei

Abstract

Bakalaura darbā tika veikta mikroaļģes Haematococcus pluvialis kultivēšanas tehnoloģijas aprobācija un mērogošana ar mērķi optimizēt astaksantīna ieguvi. Astaksantīns ir vērtīgs dabīgais antioksidants ar plašu pielietojumu uztura bagātinātāju, kosmētikas un pārtikas industrijās. Darba galvenais uzdevums bija izstrādāt un aprobēt Haematococcus pluvialis kultivēšanas protokolu, kas būtu pielāgojams dažādiem mērogiem. Šī protokola piemērojamība tika pārbaudīta ar praktiskajiem eksperimentiem četros dažādos audzēšanas tilpumos: 1 L, 5 L, 150 L un 2200 L. Biomasas uzkrāšanās un astaksantīna ieguves efektivitāte tika pilnībā novērtēta trīs mazākajos tilpumos (1 L, 5 L un 150 L) un 2200 L reaktorā tika veikta tikai inokulācija un sākotnējās augšanas fāzes novērošana. Darba rezultāti apliecināja, ka kontrolēts barības vielu trūkums un palielināta apgaismojuma intensitāte spēj efektīvi inducēt astaksantīna biosintēzi H. pluvialis šūnās. Šī pieeja ir efektīva un piemērota industriālai ražošanai, kura nodrošina stabilu un atkārtojamu augstas kvalitātes astaksantīna produkciju.

The bachelor’s thesis focused on the validation and scaling of the microalga Haematococcus pluvialis cultivation technology with the aim of optimizing astaxanthin production. Astaxanthin is a valuable natural antioxidant with broad applications in the dietary supplement, cosmetics, and food industries. The main objective of the study was to develop and validate a Haematococcus pluvialis cultivation protocol adaptable to different scales. The applicability of this protocol was tested through practical experiments in four different cultivation volumes: 1 L, 5 L, 150 L, and 2200 L. Biomass accumulation and astaxanthin production efficiency were fully evaluated in the three smaller volumes (1 L, 5 L, and 150 L), while in the 2200 L reactor only inoculation and the initial growth phase were observed. The results confirmed that controlled nutrient limitation and increased light intensity effectively induce astaxanthin biosynthesis in H. pluvialis cells. This approach is efficient and suitable for industrial- scale production, ensuring stable and reproducible high-quality astaxanthin output.