Search academic texts

Information × Registration Number 0425U000083, Candidate dissertation Status Кандидат біологічних наук Date 16-04-2025 popup.evolution o Title Optimization of conditions for the cultivation of microalgae biomass as a source of nutrient complex Author Iryna Dorosh, popup.head Mikhail M. Marchenko popup.opponent Olexii Dugan popup.opponent Vitalii I. Korkhovyi Description Дисертація присвячена вивченню ефективних методів культивування одноклітинних мікроводоростей Desmodesmus armatus (Chod.) Hegew. та Acutodesmus dimorphus (Turpin) Tsarenko з метою оптимізації їхнього біохімічного складу для потреб аквакультури. Зокрема, досліджуються можливості використання як альтернативного живильного середовища скидних вод із установки замкненого водопостачання та вплив різноманітних стимуляторів на процеси накопичення цільових біологічно активних речовин, таких як каротиноїди. Аналізуються фактори, що впливають на продуктивність та якісний склад біомаси, зокрема концентрації індукторів каротиногенезу та осморегуляторів. Ці дослідження спрямовані на підвищення ефективності аквакультурного виробництва та розробку нових підходів до раціонального використання водних ресурсів. У роботі вперше проведено дослідження, які показали, що при вирощуванні D. armatus та A. dimorphus на скидній воді з УЗВ продуктивність цих водоростей залишалася високою до 40-го дня експерименту. Таким чином було показано, що скидна вода забезпечує досліджувані види мікроводоростей доступом до основних нутрієнтів, необхідних для їхнього росту, що робить її придатною для застосування в аквакультурі. З метою збільшення вмісту каротиноїдів у біомасі у роботі вперше для досліджуваних культур було використано методи індукції каротиногенезу шляхом введення у живильне середовище під час другої фази культивування на скидній воді з УЗВ спеціальних промоторів вільнорадикального окислення, зокрема суміші Fe²⁺ та H₂O₂ чи осморегулятора NaCl. У результаті застосування цих речовин рівень вмісту каротиноїдів зріс до 27 мг/г у культурі D. amatus і до 24 мг/г у культурі A. dimorphus, що свідчить про значний стимулюючий ефект цих речовин на процес каротиногенезу в обох видах мікроводоростей. При цьому спостерігалося зниження вмісту первинних каротиноїдів та збільшення частки вторинних каротиноїдів. Таким чином, запропонована методика дозволяє індукувати процес каротиногенезу, забезпечуючи зростання вмісту вторинних каротиноїдів без використання дорогих добавок. Уперше збагачені каротиноїдами культури використовувалися як кормовий субстрат для вирощування зоопланктону, зокрема для Daphnia magna, Semocephalus vetulus та Moina macrocopa. Аналіз результатів експериментів показав, що найбільш ефективною є схема порційного внесення культури мікроводоростей, попередньо збагаченої каротиноїдами шляхом індукції Fe2+ (200 мМ) з Н2О2 (10-4 мМ). Також у роботі показано, що отримана біомаса мікроводоростей із підвищеним вмістом каротиноїдів та ліпідів виявилася ефективною для покращення якісних характеристик популяцій зоопланктону, що відкриває можливості для подальшого використання таких методів у біотехнологічних процесах виробництва живих кормів для аквакультури. У рамках дослідження було розроблено математичні моделі балансу для опису динаміки накопичення каротиноїдів та біомаси за різнонаправленої дії субстратів. Для реалізації моделей були створені спеціалізовані прикладні програми у середовищі Wolfram Mathematica, а також за допомогою мови програмування Python, які дозволяють легко модифікувати параметри системи та спостерігати за впливом змін на поведінку культури мікроводоростей. Підходи, що розроблялися у дисертаційній роботі, дозволяють знизити витрати на виробництво, оптимізувати використання водних ресурсів, а також отримати більш збагачені корми для аквакультури, які сприяють покращенню росту, здоров’я та відтворювальних характеристик водних організмів. Registration Date 2025-03-13 popup.nrat_date 2025-03-13 Close