Publication:
Combined Production of Astaxanthin and beta-Carotene in a New Strain of the Microalga Bracteacoccus aggregatus BM5/15 (IPPAS C-2045) Cultivated in Photobioreactor

Файлы
W3177902441.pdf(2.25 MB)
Дата
2021
Авторы
Chekanov, K.
Litvinov, D.
Fedorenko, T.
Chivkunova, O.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт общей профессиональной подготовки (ИОПП)
Миссией Института является: фундаментальная базовая подготовка студентов, необходимая для получения качественного образования на уровне требований международных стандартов; удовлетворение потребностей обучающихся в интеллектуальном, культурном, нравственном развитии и приобретении ими профессиональных знаний; формирование у студентов мотивации и умения учиться; профессиональная ориентация школьников и студентов в избранной области знаний, формирование способностей и навыков профессионального самоопределения и профессионального саморазвития. Основными целями и задачами Института являются: обеспечение высококачественной (фундаментальной) базовой подготовки студентов бакалавриата и специалитета; поддержка и развитие у студентов стремления к осознанному продолжению обучения в институтах (САЕ и др.) и на факультетах Университета; обеспечение преемственности образовательных программ общего среднего и высшего образования; обеспечение высокого качества довузовской подготовки учащихся Предуниверситария и школ-партнеров НИЯУ МИФИ за счет интеграции основного и дополнительного образования; учебно-методическое руководство общеобразовательными кафедрами Института, осуществляющими подготовку бакалавров и специалистов по социо-гуманитарным, общепрофессиональным и естественнонаучным дисциплинам, обеспечение единства требований к базовой подготовке студентов в рамках крупных научно-образовательных направлений (областей знаний).
Выпуск журнала
Аннотация
Simple Summary Microalgae are the richest source of natural carotenoids, valuable pigments, which are key components of functional food, cosmetics, drugs and animal feeding. To date, only two genera of green microalgae are widely used for mass production of carotenoids on an industrial scale, Haematococcus and Dunaliella. They produce astaxanthin and beta-carotene, respectively, which are among the most useful carotenoids. In doing so one alga produces only one type of a pigment. In this paper we characterize a new strain of the green microalga Bracteacoccus aggregatus BM5/15 (IPPAS C-2045). It can simultaneously produce both carotenoids (up to 13.1 and 47.9% beta-carotene and astaxanthin of cell dry mass, respectively). Growth parameters of the strain cultivated in glass bubble-column photobioreactors for commercial cultivation of microalgae were obtained. We also provide data of microscopic observations, pigment and fatty acid profile of the microalga, which are important biotechnological characteristics. Collectively, new data makes B. aggregatus BM5/15 suitable for industrial production of beta-carotene, a pro-vitamin A, and astaxanthin, the most powerful antioxidant. Carotenoids astaxanthin and beta-carotene are widely used natural antioxidants. They are key components of functional food, cosmetics, drugs and animal feeding. They hold leader positions on the world carotenoid market. In current work, we characterize the new strain of the green microalga Bracteacoccus aggregatus BM5/15 and propose the method of its culturing in a bubble-column photobioreactor for simultaneous production of astaxanthin and beta-carotene. Culture was monitored by light microscopy and pigment kinetics. Fatty acid profile was evaluated by tandem gas-chromatography-mass spectrometry. Pigments were obtained by the classical two-stage scheme of autotrophic cultivation. At the first, vegetative, stage biomass accumulation occurred. Maximum specific growth rate and culture productivity at this stage were 100-200 mg.L-1.day(-1), and 0.33 day(-1), respectively. At the second, inductive, stage carotenoid synthesis was promoted. Maximal carotenoid fraction in the biomass was 2.2-2.4%. Based on chromatography data, astaxanthin and beta-carotene constituted 48 and 13% of total carotenoid mass, respectively. Possible pathways of astaxanthin synthesis are proposed based on carotenoid composition. Collectively, a new strain B. aggregatus BM5/15 is a potential biotechnological source of two natural antioxidants, astaxanthin and beta-carotene. The results give the rise for further works on optimization of B. aggregatus cultivation on an industrial scale.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Combined Production of Astaxanthin and beta-Carotene in a New Strain of the Microalga Bracteacoccus aggregatus BM5/15 (IPPAS C-2045) Cultivated in Photobioreactor / Chekanov, K [et al.] // Biology. - 2021. - 10. - № 7. - 10.3390/biology10070643
URI
https://www.doi.org/10.3390/biology10070643
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85111020084&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000675915800001
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/24409
Коллекции
Публикации