وهناك جزء من هذا العمل كان مدعوما ماليا من قبل المعهد لتعزيز الابتكار من خلال العلوم والتكنولوجيا الاستراتيجية للبحوث الأساسية (IWT-SBO) مشروع الشمس والخلايا Biosolar. واعترف إريك أكثر جرأة وBackKim نجوين عن مساهمتها في تعظيم الاستفادة من الإجراء الضرب حبة.

1. تحضير العينة هناك نوعان من البروتوكولات البديلة لعينة شملت إعداد الخطوات كما 1.1 و 1.2. كلتا الطريقتين هي مناسبة على قدم المساواة وتعطي نتائج مماثلة، ولكن إذا كمية محدودة من حجم الثقافة الطحالب هو متاح، طريقة 1.1 مستحسن. ملاحظة: للحصول على أي بروتوكول، وإعداد اثنين من أنابيب إضافية حبة الخافق وفقا لبروتوكول بأكمله ولكن دون إضافة الطحالب لهم لاستخدامها فارغة. بهذه الطريقة، يمكن تحديد القمم في اللوني GC الناتجة عن استخراج المكونات من المواد المستخدمة وكميا. 1.1. عينة بروتوكول إعداد الخيار 1: مستحسن عندما كمية محدودة من الطحالب الثقافة هو متاح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد تركيز الطحالب الوزن الجاف (ز / L) في مرق الثقافة، على سبيل المثال كما هو موضح من قبل بروير وآخرون. 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل حجم ثقافة مرق يحتوي على 5-10 ملغ الطحالب الوزن الجاف لجهاز للطرد المركزي أنبوب زجاجي. حساب المبلغ المحدد من الكتلة الحيوية باستخدام نقل تركيز الكتلة الحيوية تحديدها في الخطوة 1.1.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الطرد المركزي 5 دقائق في ز × 1،200. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجاهل جزء من طاف، وترك ما يقرب من 0.25 مل في أنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعادة تعليق الطحالب في طاف المتبقية لطيف pipetting لبيليه صعودا وهبوطا ونقل بيليه خلية كاملة لالخافق أنبوب حبة باستخدام ماصة 200 ميكرولتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف أنبوب الطرد المركزي والزجاج ماصة بالماء ± 0.15 مل milliQ ونقل السائل إلى نفس حبة أنبوب الخافق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أنابيب الطرد المركزي حبة الخافق لدقيقة واحدة في أقصى دورة في الدقيقة للتأكد من عدم وجود فقاعات الهواء تبقى في الجزء السفلي من الأنابيب. فمن الممكن لتخزين أنابيب حبة الخافق مغلقة في -80 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجفد الأنابيب حبة الخافق الذي يحتوي على العينة. فمن الممكن لتخزين الأنابيب حبة الخافق مغلقة في -80 درجة مئوية. </li></ol> 1.2. عينة بروتوكول إعداد الخيار 2 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي وحدة تخزين غير محدد من الطحالب ثقافة مرق وتجاهل طاف. فإنه ليس من الضروري لتحديد تركيز الكتلة الحيوية أو لقياس حجم استخدام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس أو حساب الأسمولية من مستنبت باستخدام تركيز الأملاح الرئيسية موجودة في ثقافة المتوسط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل بيليه الخلية عن طريق إعادة التعليق على بيليه خلية في نفس الحجم، كما هو مستخدم في الخطوة 1.2.1، من حل فورمات الأمونيوم، الذي يقترب من الأسمولية من المتوسط ​​الثقافة. حل فورمات الأمونيوم equiosmolar يمنع lyses الخلية أثناء غسل الخلايا. </li></ol> ملاحظة: غسل خلايا ضروري لإزالة الأملاح الموجودة في مستنبت. هذا مهم بشكل خاص لتحليل الأحماض الدهنية في الطحالب البحرية بسبب ارتفاع تركيز الملح في المتوسط ​​ثقافتهم. إذا الأملاح ستكون لا تزال موجودة، وهذا من شأنه أن يسبب المبالغة في تقدير كمية الخلايا الوزن الجاف والتي سوف يتم تحديدها في وقت لاحق ربروتوكول له. يستخدم فورمات الأمونيوم لغسل الخلايا لأن هذا الحل سوف تتبخر تماما خلال تجفيد وعدم ترك أي بقايا. <ol start="4" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعليق الطرد المركزي الطحالب وتجاهل طاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجفد بيليه الخلية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن 5-10 ملغ مسحوق مجفف بالتجميد الطحالب في أنبوب حبة الخافق. تسجيل الوزن الدقيق. </li></ol> 2. تعطيل الخلايا والدهون استخراج ملاحظة: يصف هذا القسم إجراء اسعة تمزيق الخلايا. ربما، بعض الخطوات تمزيق الخلايا هي زائدة عن الحاجة وتمزيق الخلايا أقل اتساعا قد تسفر عن نفس النتائج بالنسبة لبعض الأنواع الطحالب أو الكتلة الحيوية المشتقة من زراعة بعض الظروف. وهذا من شأنه تحتاج التحقق من صحة لكل حالة على حدة ولكن. ولذلك أوصى بروتوكول تعطل واسع النطاق المقترح كوسيلة عالمية مناسبة لجميع المواد الطحالب الدقيقة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن المبلغ المحدد من tripentadecanoin (آرiacylglycerol يحتوي على ثلاثة C15: 0 الأحماض الدهنية) وإضافته إلى مبلغ يعرف بالضبط من 04:05 (ت / ت) كلوروفورم: الميثانول. بهذه الطريقة تركيز tripentadecanoin يعرف بالضبط. تهدف لتركيز 50 مجم / لتر. Tripentadecanoin يخدم كمعيار الداخلية لتقدير الأحماض الدهنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 1 مل كلوروفورم: 04:05 الميثانول (ت / ت) التي تحتوي على tripentadecanoin لكل أنبوب الضرب (المحدد في الجدول الكواشف والمعدات). تحقق من عدم وجود حبات المتبقية داخل الغطاء من الأنبوب beadbeater، وهذا سوف يؤدي إلى تسرب من الأنابيب. استخدام ماصة الإزاحة الإيجابية لإضافة دقيقة من المذيبات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فاز حبة حبة الخافق أنابيب 8X في 2،500 دورة في الدقيقة لمدة 60 ثانية، في كل مرة مع 120 ثانية الداخلي بين كل الضرب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الحل من الأنابيب حبة الخافق لنظيف المقاوم للحرارة والزجاج 15 مل أنبوب الطرد المركزي مع إدراج تفلون المسمار مباراة دولية. تأكد من نقل جميع حبات من حبة أنبوب الخافق كذلك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكانح حبة أنبوب الخافق، إضافة 1 مل كلوروفورم: 04:05 الميثانول (ت / ت) التي تحتوي على tripentadecanoin في الخافق أنبوب حبة، وكأب وثيقة وخلط، ونقل هذا الحل لنفس أنبوب زجاجي من الخطوة 2.4. غسل أنبوب ثلاث مرات (في المجموع 4 مل من الكلوروفورم: 04:05 الميثانول (ت / ت) يستخدم تحتوي tripentadecanoin لكل عينة - 1 مل بإضافته في الخطوة 2.2 و 3 مل لمدة 3 خطوات الغسيل). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة الأنابيب الزجاجية لمدة 5 ثوانى ويصوتن في حمام صوتنة لمدة 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 2.5 مل من الماء MilliQ، التي تحتوي على 50 ملي 2-الأمينية-2-هيدروكسي-البروبان-1 ،3-ديول (تريس) و 1 M كلوريد الصوديوم، التي من المقرر أن درجة الحموضة 7 باستخدام محلول حمض الهيدروكلوريك. وهذا يؤدي إلى فصل المرحلة بين الكلوروفورم والميثانول: الماء. ويستخدم 1 M كلوريد الصوديوم لتعزيز توازن الدهون نحو المرحلة الكلوروفورم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة لمدة 5 ثوانى ثم يصوتن لمدة 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق عند 1،200 ز س. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل المرحلة الكلوروفورم كامل (مرحلة القاع) إلى أنبوب زجاجي نظيف باستخدام pipett الزجاج باستوره. تأكد من عدم نقل أي الطور البيني أو مرحلة أعلى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعادة استخراج عينة بإضافة 1 مل كلوروفورم إلى أنبوب القديمة (التي تحتوي على الميثانول: المحلول المائي). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة لمدة 5 ثوانى ثم يصوتن لمدة 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق عند 1،200 ز س. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع المرحلة الكلوروفورم (المرحلة القاع) باستخدام ماصة باستير الزجاج وتجمع مع أول جزء من الخطوة 2.10 الكلوروفورم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا واجهت صعوبات في جمع الكسر الكلوروفورم بأكمله في الخطوة السابقة، كرر الخطوات 2،11-2،14. المضي قدما على خلاف ذلك مع الخطوة 2.16. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتبخر الكلوروفورم من الأنبوب في تيار غاز النيتروجين. بعد هذه الخطوة يمكن تخزين العينات في -20 درجة مئوية تحت جو غاز النيتروجين. </li></ol> 3. الأسترة إلى الأحماض الدهنية استرات الميثيل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 3 مل الميثانول تحتوي على 5٪ (V / V) حامض الكبريتيك إلى الأنبوب الذي يحتوي على الدهون المستخرجة المجففة (أنبوب يحتوي في الأصل جزء الكلوروفورم) وإغلاق الأنبوب بإحكام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة لمدة 5 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتضان العينات لمدة 3 ساعة على 70 درجة مئوية في كتلة أو سخان حمام الماء. دوري (كل ± 30 دقيقة) ضمان أن العينات لا يتم المغلي (الناجم عن غطاء مغلقة بشكل غير صحيح) وأنابيب الدوامة. خلال هذا التفاعل يتم ميثليته الأحماض الدهنية إلى استرات الميثيل الأحماض الدهنية الخاصة بهم (جوع). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عينات تبرد لدرجة حرارة الغرفة، وإضافة 3 مل MilliQ المياه و3 مل ن الهكسان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة لمدة 5 ثوانى وتخلط لمدة 15 دقيقة مع محور دوار أنبوب الاختبار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق عند 1،200 ز س. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع 2 مل من المرحلة الهكسان (أعلى) وضعت في أنبوب زجاجي جديدة باستخدام ماصة باستير الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة الماء 2 مل MilliQ إلى مرحلة الهكسان جمعها لأنه يغسل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دوامة لمدة 5 ثوانى وأجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق عند 1،200 ز س. بعد هذه الخطوة فمن الممكن لتخزين العينات في -20 درجة مئوية تحت جو غاز النيتروجين (مرحلة الانفصال ليس من الضروري). </li></ol> 4. الكمي للجوع Uالغناء الغاز اللوني <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء قارورة GC مع المرحلة الهكسان (المرحلة العليا) باستخدام ماصة باستير الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع القبعات على قارورة GC. تأكد من مختومة تماما قبعات، ولا يمكن أن تتحول، لمنع التبخر من القارورة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعادة ملء المذيبات غسل GC (الهكسان)، قارورة تفريغ النفايات، ووضع قارورة العينة في صناعة السيارات في العينات. قبل تشغيل عينات الفعلية على GC، الجولة الأولى 2 الفراغات التي تحتوي الهكسان فقط على GC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل العينات على GC-ااا مع عمود Nukol (30 متر x 0.53 ملم × 1.0 ميكرون). استخدام درجة حرارة مدخل 250 درجة مئوية، واستخدام الهليوم كغاز الناقل، والضغط من 81.7 كيلو باسكال ونسبة الانقسام من 0.1:1، مجموع معدل التدفق: 20 مل / دقيقة. ااا درجة الحرارة للكشف عن 270 درجة مئوية مع H 2 معدل التدفق من 40 مل / دقيقة، ومعدل تدفق الهواء من 400 مل / دقيقة وكان معدل 9.3 مل / دقيقة التدفق. تعيين حجم الحقن إلى 1 ميكرولتر / عينة. حاقن قبل وغسل آخر مع n-الهكسان. تم تعيين الأولي درجة حرارة الفرن إلى 90 درجة مئوية لمدة 0.5 دقيقة ثم رفع الطرافةح 20 ° C / دقيقة حتى درجة حرارة الفرن 200 درجة مئوية يتم التوصل إليه. ثم يتم الحفاظ على درجة حرارة الفرن على حرارة 200 درجة مئوية لمدة 39 دقيقة. إجمالي وقت التشغيل هو 45 دقيقة. </li></ol>

<ol>
	<li>Breuer, G., Lamers, P. P., Martens, D. E., Draaisma, R. B., Wijffels, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+nitrogen+starvation+on+the+dynamics+of+triacylglycerol+accumulation+in+nine+microalgae+strains.">The impact of nitrogen starvation on the dynamics of triacylglycerol accumulation in nine microalgae strains.</a> Bioresource Technology. 124, 217-226 (2012).</li><li>Hu, Q., Sommerfeld, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microalgal+triacylglycerols+as+feedstocks+for+biofuel+production:+perspectives+and+advances.">Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances.</a> The Plant Journal. 54 (4), 621-639 (2008).</li><li>Chisti, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodiesel+from+microalgae.">Biodiesel from microalgae.</a> Biotechnology Advances. 25 (3), 294-306 (2007).</li><li>Draaisma, R. B., Wijffels, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+commodities+from+microalgae.">Food commodities from microalgae.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 24 (2), 169-177 (2012).</li><li>Wijffels, R. H., Barbosa, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+outlook+on+microalgal+biofuels.">An outlook on microalgal biofuels.</a> Science. 329 (5993), 796-799 (2010).</li><li>Wijffels, R. H., Barbosa, M. J., Eppink, M. H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microalgae+for+the+production+of+bulk+chemicals+and+biofuels.">Microalgae for the production of bulk chemicals and biofuels.</a> Biofuels, Bioprod. Bioref. 4 (3), 287-295 (2010).</li><li>Guschina, I. A., Harwood, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipids+and+lipid+metabolism+in+eukaryotic+algae.">Lipids and lipid metabolism in eukaryotic algae.</a> Progress in Lipid Research. 45 (2), 160-186 (2006).</li><li>Schenk, P. M., Thomas-Hall, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Second+Generation+Biofuels:+High-Efficiency+Microalgae+for+Biodiesel+Production.">Second Generation Biofuels: High-Efficiency Microalgae for Biodiesel Production.</a> BioEnergy Research. 1 (1), 20-43 (2008).</li><li>Ryckebosch, E., Muylaert, K., Foubert, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+an+Analytical+Procedure+for+Extraction+of+Lipids+from+Microalgae.">Optimization of an Analytical Procedure for Extraction of Lipids from Microalgae.</a> Journal of the American Oil Chemists' Society. 89 (2), 189-198 (2011).</li><li>Laurens, L. M. L., Dempster, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algal+Biomass+Constituent+Analysis:+Method+Uncertainties+and+Investigation+of+the+Underlying+Measuring+Chemistries.">Algal Biomass Constituent Analysis: Method Uncertainties and Investigation of the Underlying Measuring Chemistries.</a> Analytical Chemistry. 84 (4), 1879-1887 (2012).</li><li>Iverson, S. J., Lang, S. L. C., Cooper, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+bligh+and+dyer+and+folch+methods+for+total+lipid+determination+in+a+broad+range+of+marine+tissue.">Comparison of the bligh and dyer and folch methods for total lipid determination in a broad range of marine tissue.</a> Lipids. 36 (11), 1283-1287 (2001).</li><li>Grima, E. M., Medina, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+Between+Extraction+of+Lipids+and+Fatty+Acids+from+microalgal+biomass.">Comparison Between Extraction of Lipids and Fatty Acids from microalgal biomass.</a> JAOCS. 71 (9), 955-959 (1994).</li><li>Lee, J. Y., Yoo, C., Jun, S. Y., Ahn, C. Y., Oh, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+several+methods+for+effective+lipid+extraction+from+microalgae.">Comparison of several methods for effective lipid extraction from microalgae.</a> Bioresour Technol. 101, 75-77 (2010).</li><li>Guckert, J. B., Cooksey, K. E., Jackson, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=lipid+solvent+systems+are+not+equivalent+for+analysis+of+lipid+classes+in+the+micro+eukaryotic+green+alga.">lipid solvent systems are not equivalent for analysis of lipid classes in the micro eukaryotic green alga.</a> Journal of Microbiological Methods. 8, 139-149 (1988).</li><li>Pruvost, J., Van Vooren, G., Cogne, G., Legrand, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+biomass+and+lipids+production+with+Neochloris+oleoabundans+in+photobioreactor.">Investigation of biomass and lipids production with Neochloris oleoabundans in photobioreactor.</a> Bioresource Technology. 100 (23), 5988-5995 (2009).</li><li>Griffiths, M. J., Hille, R. P., Harrison, S. T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selection+of+Direct+Transesterification+as+the+Preferred+Method+for+Assay+of+Fatty+Acid+Content+of+Microalgae.">Selection of Direct Transesterification as the Preferred Method for Assay of Fatty Acid Content of Microalgae.</a> 45 (11), 1053-1060 (2010).</li><li>Folch, J., Lees, M., Sloane Stanley, G. H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+for+the+isolation+and+purification+of+total+lipides+from+animal+tissues.">A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues.</a> J Biol. Chem. 226, 497-509 (1956).</li><li>Bligh, E. G., Dyer, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+method+of+total+lipid+extraction+and+purification.">A rapid method of total lipid extraction and purification.</a> Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 37 (8), 911-917 (1959).</li><li>Lepage, G., Roy, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+recovery+of+fatty+acid+through+direct+transesterification+without+prior+extraction+or+purification.">Improved recovery of fatty acid through direct transesterification without prior extraction or purification.</a> Journal of Lipid research. 25, 1391-1396 (1984).</li><li>Welch, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+micro-method+for+the+estimation+of+oil+content+and+composition+in+seed+crops.">A micro-method for the estimation of oil content and composition in seed crops.</a> J. Sci. Food Agric. 28 (7), 635-638 (1002).</li><li>Chen, W., Zhang, C., Song, L., Sommerfeld, M., Hu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+high+throughput+Nile+red+method+for+quantitative+measurement+of+neutral+lipids+in+microalgae.">A high throughput Nile red method for quantitative measurement of neutral lipids in microalgae.</a> Journal of Microbiological Methods. 77 (1), 41-47 (2009).</li><li>Cooper, M. S., Hardin, W. R., Petersen, T. W., Cattolico, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+"green+oil"+in+live+algal+cells.">Visualizing "green oil" in live algal cells.</a> Journal of Bioscience and Bioengineering. 109 (2), 198-201 (2010).</li><li>Lamers, P. P., van de Laak, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carotenoid+and+fatty+acid+metabolism+in+light-stressed+Dunaliella+salina.">Carotenoid and fatty acid metabolism in light-stressed Dunaliella salina.</a> Biotechnology and Bioengineering. 106 (4), 638-648 (2010).</li><li>Santos, A. M., Janssen, M., Lamers, P. P., Evers, W. A., Wijffels, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+oil+accumulating+microalga+Neochloris+oleoabundans+under+alkaline-saline+conditions.">Growth of oil accumulating microalga Neochloris oleoabundans under alkaline-saline conditions.</a> Bioresour Technol. 104, 593-599 (2012).</li><li>Mulders, K. J. M., Weesepoel, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+pigment+accumulation+in+nutrient-depleted+Isochrysis+aff.+galbana+T-ISO.">Growth and pigment accumulation in nutrient-depleted Isochrysis aff. galbana T-ISO.</a> J. Appl. Phycol. , (2012).</li><li>Kliphuis, A. M., Klok, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+modeling+of+Chlamydomonas+reinhardtii:+energy+requirements+for+photoautotrophic+growth+and+maintenance.">Metabolic modeling of Chlamydomonas reinhardtii: energy requirements for photoautotrophic growth and maintenance.</a> J. Appl. Phycol. 24 (2), 253-266 (2012).</li><li>Lamers, P. P., Janssen, M., De Vos, R. C. H., Bino, R. J., Wijffels, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carotenoid+and+fatty+acid+metabolism+in+nitrogen-starved+Dunaliella+salina,+a+unicellular+green+microalga.">Carotenoid and fatty acid metabolism in nitrogen-starved Dunaliella salina, a unicellular green microalga.</a> Journal of Biotechnology. 162 (1), 21-27 (2012).</li><li>Wang, Z., Benning, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabidopsis+thaliana+Polar+Glycerolipid+Profiling+by+Thin+Layer+Chromatography+(TLC)+Coupled+with+Gas-Liquid+Chromatography+(GLC).">Arabidopsis thaliana Polar Glycerolipid Profiling by Thin Layer Chromatography (TLC) Coupled with Gas-Liquid Chromatography (GLC).</a> J. Vis. Exp. (49), e2518 (2011).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

الطريقة الموصوفة يمكن استخدامها لتحديد محتوى وكذلك تكوين مجموع الأحماض الموجودة في الكتلة الحيوية الطحالب الدقيقة الدهنية. ، تم الكشف عن الأحماض الدهنية المستمدة من جميع الطبقات الدهنية، بما في ذلك التخزين (TAG)، وكذلك نسبة الدهون في غشاء (الفوسفورية والسكرية). ويمكن...

الأحماض الدهنية هي واحدة من المكونات الرئيسية للكتلة الحيوية الطحالب الدقيقة وجعل عادة ما بين 5-50٪ من الوزن الجاف الخلية 1-3. كانت موجودة أساسا في شكل glycerolipids. هذه glycerolipids بدورها تتكون أساسا من الدهون الفوسفاتية، السكرية، والدهون الثلاثية (TAG). وخاصة الأحماض الدهنية الموجودة في TAG هي من مصلحة تجارية، لأنها يمكن أن تستخدم كمورد لإنتاج وقود النقل، والمواد الكيميائية السائبة، والمغذيات (ω-3 الأحماض الدهنية)، والسلع الغذائية 3-6. الطحالب يمكن أن تنمو في المياه القائمة وسائل الاعلام زراعة البحر، يمكن أن يكون لها الإنتاجية المساحية أعلى بكثير من النباتات البرية، ويمكن زراعتها في photobioreactors في مواقع غير مناسبة لأغراض الزراعة، وربما حتى في الخارج. لهذه الأسباب، وغالبا ما تعتبر الطحالب بديلا واعدا للنباتات الأرضية لإنتاج وقود الديزل الحيوي وغيرها من المنتجات السائبة 3-6. لا يحتمل لتر الزراعيةوأو المياه العذبة (عندما تزرع في photobioreactors مغلقة أو عندما يتم استخدام الطحالب البحرية) وهناك حاجة لإنتاجها. وبالتالي، تعتبر الوقود الحيوي المشتق من الطحالب الدقيقة 3 الوقود الحيوي من الجيل الثالث. مجموع المحتويات الخلوية من الأحماض الدهنية (٪ من الوزن الجاف)، وتكوين الطبقة الدهنية، وكذلك طول الأحماض الدهنية ودرجة التشبع تختلف اختلافا كبيرا بين الأنواع الطحالب. علاوة على ذلك، هذه الخصائص تختلف مع ظروف زراعة مثل توافر المواد الغذائية، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وشدة الضوء 1،2. على سبيل المثال، عندما تتعرض لمجاعة النيتروجين، يمكن أن الطحالب تتراكم كميات كبيرة من TAG. في ظل ظروف النمو المثلى TAG يشكل عادة أقل من 2٪ من الوزن الجاف، ولكن عندما تتعرض لمجاعة النيتروجين المحتويات TAG يمكن أن تزيد لتصل إلى 40٪ من الوزن الجاف الطحالب الدقيقة 1. الطحالب أساسا إنتاج الأحماض الدهنية مع أطوال سلسلة من 16 و 18يمكن ذرات الكربون، ولكن بعض الأنواع تجعل الأحماض الدهنية لمدة تصل إلى 24 ذرات الكربون في الطول. كلا المشبعة، وكذلك يتم إنتاج الأحماض الدهنية غير المشبعة كبير من قبل الطحالب. وتشمل هذه الأخيرة الأحماض الدهنية مع الفوائد الغذائية (ω-3 الأحماض الدهنية) مثل C20: 5 (حمض الدهني؛ EPA) وC22: 6 (حمض الدوكوساهيكسانويك؛ DHA) التي لا وجود لها بدائل نباتية 1،2،4،7. و(توزيع) الدهنية حمض طول السلسلة ودرجة التشبع يحدد أيضا خصائص ونوعية الوقود الحيوي المشتق من الطحالب والزيوت الصالحة للأكل 4،8. لتطوير التطبيقات التجارية من الطحالب الدقيقة المستمدة الأحماض الدهنية، وهناك حاجة إلى أساليب تحليلية موثوق بها لتقدير حجم المحتوى الأحماض الدهنية وتكوينها. كما أشار أيضا بها Ryckebosch وآخرون. 9، تحليل الأحماض الدهنية في الطحالب يميز نفسه عن ركائز أخرى (مثل الزيوت النباتية والمنتجات الغذائية والأنسجة الحيوانية الخ) يكونتسبب 1) هي خلايا الطحالب وحيدة الخلية محاطة بجدران صلبة، تعقيد استخراج الدهون؛ 2) الطحالب تحتوي على مجموعة متنوعة واسعة من الطبقات الشحمية وتوزيع الطبقة الدهنية متغير بدرجة كبيرة 7. هذه الفئات المختلفة الدهون دينا تشكيلة واسعة من حيث التركيب الكيميائي والخصائص مثل قطبية. أيضا، والطبقات الدهون الأخرى من الدهون أسيل يتم إنتاجها؛ 3) الطحالب تحتوي على مجموعة متنوعة واسعة من الأحماض الدهنية، والتي تتراوح 12-24 ذرات الكربون في طول وتحتوي على كل المشبعة وكذلك الأحماض الدهنية غير المشبعة عالية. لذلك، وضعت وسائل لتحليل الأحماض الدهنية في ركائز أخرى من الطحالب الدقيقة، قد لا تكون مناسبة لتحليل الأحماض الدهنية في الطحالب. كما استعرضتها Ryckebosch وآخرون. 9، والفرق الرئيسي بين إجراءات استخراج الدهون شيوعا هو في أنظمة المذيبات التي يتم استخدامها. بسبب مجموعة كبيرة ومتنوعة من الطبقات الدهنية الموجودة في الطحالب، تختلف كل منها في قطبية، واستخراجوكمية الدهون تختلف مع المذيبات المستخدمة 10-12. وهذا يؤدي إلى عدم الاتساق في محتوى الدهون وتكوينها المعروضة في الأدب 9،10. اعتمادا على نظام المذيبات المستخدمة والأساليب القائمة على استخراج المذيبات دون انقطاع الخلية من خلال، على سبيل المثال، ضرب حبة أو صوتنة، قد لا استخراج كل الدهون بسبب بنية جامدة بعض الأنواع الطحالب 9،13. في حالة استخراج الدهون غير مكتملة، لا يمكن للكفاءة الاستخراج من الطبقات الشحمية مختلفة تختلف 14. وهذا يمكن أيضا أن يكون له تأثير على قياس تكوين الأحماض الدهنية، وذلك لأن تكوين الأحماض الدهنية غير متغير بين الطبقات الدهنية 7. ويستند أسلوب لدينا على سلسلة من اضطراب الميكانيكية الخلية، المذيبات استخراج الدهون مقرها، أسترة الأحماض الدهنية إلى استرات الأحماض الدهنية الميثيل (جوع)، وتقدير وتحديد جوع باستخدام كروماتوغرافيا الغاز في توليفة مع ioniza اللهبكشف نشوئها (GC-FID). يتم إضافة معيار الداخلية في شكل الدهون الثلاثية (tripentadecanoin) قبل إجراء التحليل. الخسائر المحتملة خلال استخراج والجزيئيات التبادلي غير مكتملة ومن ثم يمكن تصحيح ل. طريقة يمكن استخدامها لتحديد محتوى فضلا عن تكوين الأحماض الموجودة في الكتلة الحيوية الطحالب الدقيقة الدهنية. جميع الأحماض الموجودة في الطبقات الدهنية أسيل مختلفة، بما في ذلك التخزين (TAG)، وكذلك نسبة الدهون في غشاء (السكرية، الدهون الفوسفاتية)، يتم الكشف عن، حدد وكميا بدقة وبتكاثر بواسطة هذه الطريقة باستخدام كميات صغيرة فقط من عينة (5 ملغ) الدهنية . هذا الأسلوب لا يوفر المعلومات حول الوفرة النسبية للفئات الدهون المختلفة. ومع ذلك، ويمكن تمديد طريقة لفصل الطبقات الدهنية من بعضها البعض 1. تركيز وتكوين الأحماض الدهنية من الطبقات الدهنية المختلفة ومن ثم يمكن تحديد بشكل فردي. في الأدب العديد من الطرق الأخرىوصف لتحليل الدهون في الطحالب. تركز بعض الأساليب على مجموع مكونات محبة للدهون 15، في حين تركز أساليب أخرى على مجموع الأحماض الدهنية 9،16. وتشمل هذه البدائل تقرير الجاذبية من الدهون الكلية المستخرجة، مباشرة عبر الأسترة من الأحماض الدهنية جنبا إلى جنب مع الكمي باستخدام اللوني، وتلطيخ الخلايا مع الأصباغ الفلورية محبة للدهون. وثمة بديل استخداما لتقدير الأحماض الدهنية باستخدام اللوني هو التقدير الكمي للدهون باستخدام تقرير الجاذبية 17،18. مزايا وجود تقرير الجاذبية هي عدم وجود متطلبات لمعدات متقدمة ومكلفة مثل اللوني الغاز؛ تخفيف لإعداد الإجراء، نظرا لتوافر المعدات التحليلية موحدة (على سبيل المثال سوكسليت)؛ وتقرير الجاذبية هو أقل استهلاكا للوقت من اللوني الأساليب القائمة. والميزة الرئيسية لاستخدام أساليب اللوني استنادا إلى الغيرإيه اليد هو أنه في مثل هذا الأسلوب يتم قياس فقط الأحماض الدهنية. في تقرير الجاذبية حمض غير الدهنية التي تحتوي على الدهون، مثل الصبغات أو المنشطات، وترد أيضا في تقرير. ويمكن لهذه الأحماض الدهنية غير المحتوية على الدهون تشكل نسبة كبيرة (&gt; 50٪) من إجمالي الدهون. إذا كان أحد لا يهتم إلا في محتوى الأحماض الدهنية (على سبيل المثال للتطبيقات وقود الديزل الحيوي)، وسوف يتم المبالغة في تقدير ذلك عند استخدام تقرير الجاذبية. بالإضافة إلى ذلك، في تقرير الجاذبية دقة التوازن التحليلية المستخدمة لوزن الدهون المستخرجة يحدد حجم العينة التي تحتاج إلى استخدامها. هذه الكمية هي عادة أكثر بكثير من المبلغ المطلوب عند استخدام اللوني. أخيرا، ميزة أخرى لاستخدام اللوني على تقرير الجاذبية هو أن اللوني يوفر معلومات حول تكوين الأحماض الدهنية. بديل آخر لدينا وسيلة قدم هو 16،19،20 الأسترة المباشرة.في هذه الطريقة يتم الجمع بين استخراج الدهون وأسترة الأحماض الدهنية لجوع في خطوة واحدة. هذا الأسلوب هو أسرع من خطوة الاستخراج والجزيئيات التبادلي منفصلة، ​​ولكن الجمع بين هذه الخطوات يحد من المذيبات التي يمكن استخدامها لاستخراج. وهذا قد يؤثر سلبا على كفاءة الاستخراج. ميزة أخرى لخطوة منفصلة استخراج الدهون والجزيئيات التبادلي هو أنه يتيح لفصل الطبقة الدهنية إضافية بين هذه الخطوات 1. هذا غير ممكن عند استخدام الأسترة المباشرة. وتشمل الأساليب الأخرى المستخدمة عادة لتحديد محتوى الدهون في الطحالب تلطيخ الكتلة الحيوية مع البقع الفلورية محبة للدهون مثل النيل الأحمر أو BODIPY وقياس إشارة مضان 21،22. ميزة هذه الطرق هي أنها أقل شاقة من الطرق البديلة. والعيب من هذه الأساليب هو أن استجابة الفلورسنت، لأسباب مختلفة، بين متغير SPECIوفاق، وظروف زراعة، والطبقات الدهنية، والإجراءات التحليلية. على سبيل المثال، هي سبب العديد من هذه الاختلافات الاختلافات في امتصاص الصبغة من الطحالب. وبالتالي هناك حاجة المعايرة باستخدام طريقة أخرى الكمي، ويفضل أن يؤديها لجميع الشروط وزراعة مختلف مراحل النمو. أخيرا، هذا الأسلوب لا يوفر معلومات حول تكوين الأحماض الدهنية وأقل دقة وقابلة للتكرار من الطرق اللوني القائم. ويستند أسلوب عرضها على طريقة وصفها امرز وآخرون 23 وسانتوس وآخرون 24 وكما تم تطبيقها من قبل مختلف الكتاب الآخرين 1،25-27. أيضا طرق أخرى المتاحة التي تقوم على نفس المبادئ ويمكن أن توفر نتائج مماثلة 9،28.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Reagent and equipment</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue number</td>
 <td>Comments (optional)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>tripentadecanoin (C15:0 TAG)</td>
 <td>Sigma Aldrich</td>
 <td>T4257</td>
 <td>CAS Number 7370-46-9</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>TAG or FAME standards of all fatty acids expected in sample</td>
 <td>Sigma Aldrich </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>TAG or FAME standards of all fatty acids expected in sample</td>
 <td>Lipidox</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>TAG or FAME standards of all fatty acids expected in sample</td>
 <td>Larodan</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Beadbeater</td>
 <td>Bertin Technologies</td>
 <td>Precellys 24</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>beadbeater tubes</td>
 <td>MP Biomedicals</td>
 <td>Lysing matrix E 
 116914500</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>GC-FID</td>
 <td>Hewlett-Packer</td>
 <td>HP6871</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>GC column</td>
 <td>Supelco</td>
 <td>Nukol 25357</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Positive displacement pipette 100-1000&mu;l</td>
 <td>Mettler Toledo</td>
 <td>MR-1000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Positive displacement pipet tips C-1000</td>
 <td>Mettler Toledo</td>
 <td>C-1000</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Pipetvuller, Pi-Pump 2 ml</td>
 <td>VWR</td>
 <td>612-1925</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>glass tubes</td>
 <td>VWR</td>
 <td>SCERE5100160011G1</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>TUBE 16 X 100 MM BOROSILICATE 5.1 1 * 1.000</td>
 <td>VWR</td>
 <td>SCERE5100160011G1</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Teflon coated screw-caps</td>
 <td>VWR</td>
 <td>SCERKSSR15415BY10</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>STUART SCIENTIFIC SB2 test tube rotator</td>
 <td>VWR</td>
 <td>445-2101</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Heated Evaporator/Concentrator</td>
 <td>Cole-Parmer</td>
 <td>YO-28690-25</td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

analysis of fatty acid content and composition in microalgae

ووصف طريقة لتحديد محتوى وتكوين مجموع الأحماض الدهنية الموجودة في الطحالب. الأحماض الدهنية هي أحد المكونات الرئيسية للكتلة الحيوية الطحالب الدقيقة. ويمكن لهذه الأحماض الدهنية تكون موجودة في الطبقات أسيل الدهون المختلفة. وخاصة الأحماض الموجودة في الدهون الثلاثية (TAG) الدهنية هي من مصلحة تجارية، لأنها يمكن أن تستخدم لإنتاج أنواع وقود النقل، والمواد الكيميائية السائبة، والمغذيات (ω-3 الأحماض الدهنية)، والسلع الغذائية. لتطوير التطبيقات التجارية، وهناك حاجة إلى أساليب تحليلية موثوق بها لتقدير حجم المحتوى الأحماض الدهنية وتكوينها. الطحالب هي خلايا مفردة محاطة جدار الخلية جامدة. وينبغي أن يكون أسلوب التحليل الأحماض الدهنية تقديم تمزيق الخلايا كافية لتحرير كل الدهون أسيل وإجراءات استخراج المستخدمة يجب أن تكون قادرة على استخراج جميع الطبقات أسيل الدهون. مع أسلوب المقدمة هنا جميع الأحماض الدهنية الموجودة في الطحالب يمكن أن يكون بدقة وبتكاثر الاتساعتعرفها وكميا باستخدام كميات صغيرة من عينة (5 ملغ) مستقلة عن طول تلك السلسلة، ودرجة التشبع، أو الطبقة الدهنية التي هي جزء من. هذا الأسلوب لا يوفر المعلومات حول الوفرة النسبية للفئات الدهون مختلفة، ولكن يمكن أن تمتد إلى الطبقات فصل الدهون عن بعضها البعض. ويستند أسلوب على سلسلة من اضطراب الميكانيكية الخلية، المذيبات استخراج الدهون مقرها، أسترة الأحماض الدهنية إلى استرات الأحماض الدهنية الميثيل (جوع)، وتقدير وتحديد جوع باستخدام كروماتوغرافيا الغاز (GC-FID). يتم إضافة معيار الداخلية TAG (tripentadecanoin) قبل الإجراء التحليلي لتصحيح خسائر خلال استخراج والجزيئيات التبادلي غير مكتملة.

ويرد اللوني النموذجية التي يتم الحصول عليها عبر هذه العملية في الشكل 1. يتم فصل جوع حسب حجم ودرجة التشبع حسب العمود GC والبروتوكول المستخدم. أقصر طول سلسلة الأحماض الدهنية والأحماض الدهنية المشبعة أكثر (أقل روابط مزدوجة) لديها مرات الاحتفاظ أقصر. العمود GC الم?...

Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Fatty Acid Content and Composition in Microalgae at JoVE.com

Analysis of Fatty Acid Content and Composition in Microalgae

ووصف طريقة لتحديد محتوى الأحماض الدهنية وتكوين الطحالب في القائمة على تعطيل الميكانيكية الخلية، المذيبات استخراج الدهون مقرها، الجزيئيات التبادلي، والقياس الكمي وتحديد الأحماض الدهنية باستخدام كروماتوغرافيا الغاز. ويستخدم معيار الداخلية tripentadecanoin للتعويض عن الخسائر المحتملة خلال استخراج والجزيئيات التبادلي غير مكتملة.

تحليل الأحماض الدهنية المحتوى والتركيب في الطحالب الدقيقة

A method to determine the content and composition of total fatty acids present in microalgae is described. Fatty acids are a major constituent of ...

analysis-of-fatty-acid-content-and-composition-in-microalgae

Research

JoVE Journal

Environment

59.4K Views.  Wageningen University and Research Center.  ووصف طريقة لتحديد محتوى الأحماض الدهنية وتكوين الطحالب في القائمة على تعطيل الميكانيكية الخلية، المذيبات استخراج الدهون مقرها، الجزيئيات التبادلي، والقياس الكمي وتحديد الأحماض الدهنية باستخدام كروماتوغرافيا الغاز. ويستخدم معيار الداخ...

Video: Analysis of Fatty Acid Content and Composition in Microalgae

Optimize Flue Gas Settings to Promote Microalgae Growth in Photobioreactors via Computer Simulations

Flue gas from power plants can promote algal cultivation and reduce greenhouse gas emissions1. Microalgae not only capture solar energy more efficiently than plants3, but also synthesize advanced biofuels2-4. Generally, atmospheric CO2 is not a sufficient source for supporting maximal algal growth5. On the other hand, the high concentrations of CO2 in industrial exhaust gases have adverse effects on algal physiology. Consequently, both cultivation conditions (such as nutrients and light) and the control of the flue gas flow into the photo-bioreactors are important to develop an efficient &ldquo;flue gas to algae&rdquo; system. Researchers have proposed different photobioreactor configurations4,6 and cultivation strategies7,8 with flue gas. Here, we present a protocol that demonstrates how to use models to predict the microalgal growth in response to flue gas settings. We perform both experimental illustration and model simulations to determine the favorable conditions for algal growth with flue gas. We develop a Monod-based model coupled with mass transfer and light intensity equations to simulate the microalgal growth in a homogenous photo-bioreactor. The model simulation compares algal growth and flue gas consumptions under different flue-gas settings. The model illustrates: 1) how algal growth is influenced by different volumetric mass transfer coefficients of CO2; 2) how we can find optimal CO2 concentration for algal growth via the dynamic optimization approach (DOA); 3) how we can design a rectangular on-off flue gas pulse to promote algal biomass growth and to reduce the usage of flue gas. On the experimental side, we present a protocol for growing Chlorella under the flue gas (generated by natural gas combustion). The experimental results qualitatively validate the model predictions that the high frequency flue gas pulses can significantly improve algal cultivation.

Flue gas from power plants is a cheap CO2 source for algal growth. We have built prototype &#34;flue gas to algal cultivation&#34; systems and described how to scale up the algal cultivation process. We have demonstrated the use of a mass-transfer bio-reaction model to simulate and to design the optimal operation of flue gas for the growth of Chlorella sp. in algal photo-bioreactors.

تحسين إعدادات غاز المداخن في تعزيز نمو الطحالب في Photobioreactors عبر المحاكاة الحاسوبية

Flue gas from power plants can promote algal cultivation and reduce greenhouse gas emissions1. Microalgae not only capture solar energy more efficiently ...

Quantification of Heavy Metals and Other Inorganic Contaminants on the Productivity of Microalgae

Increasing demand for renewable fuels has researchers investigating the feasibility of alternative feedstocks, such as microalgae. Inherent advantages include high potential yield, use of non-arable land and integration with waste streams. The nutrient requirements of a large-scale microalgae production system will require the coupling of cultivation systems with industrial waste resources, such as carbon dioxide from flue gas and nutrients from wastewater. Inorganic contaminants present in these wastes can potentially lead to bioaccumulation in microalgal biomass negatively impact productivity and limiting end use. This study focuses on the experimental evaluation of the impact and the fate of 14 inorganic contaminants (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V and Zn) on Nannochloropsis salina growth. Microalgae were cultivated in photobioreactors illuminated at 984 &#181;mol m-2 sec-1 and maintained at pH 7 in a growth media polluted with inorganic contaminants at levels expected based on the composition found in commercial coal flue gas systems. Contaminants present in the biomass and the medium at the end of a 7 day growth period were analytically quantified through cold vapor atomic absorption spectrometry for Hg and through inductively coupled plasma mass spectrometry for As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V and Zn. Results show N. salina is a sensitive strain to the multi-metal environment with a statistical decrease in biomass yieldwith the introduction of these contaminants. The techniques presented here are adequate for quantifying algal growth and determining the fate of inorganic contaminants.

Integration of microalgal cultivation with industrial flue gas will ultimately introduce heavy metals and other inorganic compounds into the growth media. This study presents a procedure used to determine the end fate and impact of heavy metals and inorganic contaminants on the growth of Nannochloropsis salina grown in photobioreactors.

الكمي من المعادن الثقيلة والملوثات غير العضوية الأخرى على الإنتاجية من الطحالب

Increasing demand for renewable fuels has researchers investigating the feasibility of alternative feedstocks, such as microalgae. Inherent advantages ...

Air-sampled Filter Analysis for Endotoxins and DNA Content

Outdoor aerosol research commonly uses particulate matter sampled on filters. This procedure enables various characterizations of the collected particles to be performed in parallel. The purpose of the method presented here is to obtain a highly accurate and reliable analysis of the endotoxin and DNA content of bio-aerosols extracted from filters. The extraction of high molecular weight organic molecules, such as lipopolysaccharides, from sampled filters involves shaking the sample in a pyrogen-free water-based medium. The subsequent analysis is based on an enzymatic reaction that can be detected using a turbidimetric measurement. As a result of the high organic content on the sampled filters, the extraction of DNA from the samples is performed using a commercial DNA extraction kit that was originally designed for soils and modified to improve the DNA yield. The detection and quantification of specific microbial species using quantitative polymerase chain reaction (q-PCR) analysis are described and compared with other available methods.

Two complementary analyses of atmospheric biological particles from air sampled filters are described herein: the extraction and detection of endotoxin, and of DNA.

تحليل تصفية عينات الهواء لالسموم الداخلية والمحتوى الحمض النووي

Outdoor aerosol research commonly uses particulate matter sampled on filters. This procedure enables various characterizations of the collected particles ...

Extraction and Analysis of Microbial Phospholipid Fatty Acids in Soils

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about the overall structure of terrestrial microbial communities. PLFA profiling has been extensively used in a range of ecosystems as a biological index of overall soil quality, and as a quantitative indicator of soil response to land management and other environmental stressors.
The standard method presented here outlines four key steps: 1. lipid extraction from soil samples with a single-phase chloroform mixture, 2. fractionation using solid phase extraction columns to isolate phospholipids from other extracted lipids, 3. methanolysis of phospholipids to produce fatty acid methyl esters (FAMEs), and 4. FAME analysis by capillary gas chromatography using a flame ionization detector (GC-FID). Two standards are used, including 1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (PC(19:0/19:0)) to assess the overall recovery of the extraction method, and methyl decanoate (MeC10:0) as an internal standard (ISTD) for the GC analysis.

Phospholipid fatty acids provide information about the structure of soil microbial communities. We present methods for extraction from soil samples with a single-phase chloroform mixture, fractionation of extracted lipids using solid phase extraction columns, and methanolysis to produce fatty acid methyl esters, which are analyzed by capillary gas chromatography.

استخراج وتحليل الميكروبية الفوسفوليبيدية الأحماض الدهنية في التربة

Phospholipid fatty acids (PLFAs) are key components of microbial cell membranes. The analysis of PLFAs extracted from soils can provide information about ...

Composition and Properties of Aquafaba: Water Recovered from Commercially Canned Chickpeas

Chickpea and other pulses are commonly sold as canned products packed in a thick solution or a brine. This solution has recently been shown to produce stable foams and emulsions, and can act as a thickener. Recently interest in this product has been enhanced through the internet where it is proposed that this solution, now called aquafaba by a growing community, can be used a replacement for egg and milk protein. As aquafaba is both new and being developed by an internet based community little is known of its composition or properties. Aquafaba was recovered from 10 commercial canned chickpea products and correlations among aquafaba composition, density, viscosity and foaming properties were investigated. Proton NMR was used to characterize aquafaba composition before and after ultrafiltration through membranes with different molecular weight cut offs (MWCOs of 3, 10, or 50 kDa). A protocol for electrophoresis, and peptide mass fingerprinting is also presented. Those methods provided valuable information regarding components responsible for aquafaba functional properties. This information will allow the development of practices to produce standard commercial aquafaba products and may help consumers select products of superior or consistent utility.

Aquafaba is a viscous juice from canned chickpea that, when stirred vigorously, produces a relatively stable white froth or foam. The primary research goal is to identify the components of aquafaba that contribute viscosifying/thickening properties using nuclear magnetic resonance (NMR), ultrafiltration, electrophoresis, and peptide mass fingerprinting.

تكوين وخصائص أقوافابا: المياه المستردة من الحمص المعلبة تجارياً

Chickpea and other pulses are commonly sold as canned products packed in a thick solution or a brine. This solution has recently been shown to produce ...

The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus area. Biomass capacitance plays an integral role in the avoidance of hydraulic impairment to transpiration. However, high temporal resolution measurements of dynamic changes in the hydraulic capacitance of large trees are rare. Here, we present procedures for the calibration and use of capacitance sensors, typically used to monitor soil water content, to measure the volumetric water content in trees in the field. Frequency domain reflectometry-style observations are sensitive to the density of the media being studied. Therefore, it is necessary to perform species-specific calibrations to convert from the sensor-reported values of dielectric permittivity to volumetric water content. Calibration is performed on a harvested branch or stem cut into segments that are dried or re-hydrated to produce a full range of water contents used to generate a best-fit regression with sensor observations. Sensors are inserted into calibration segments or installed in trees after pre-drilling holes to a tolerance fit using a fabricated template to ensure proper drill alignment. Special care is taken to ensure that sensor tines make good contact with the surrounding media, while allowing them to be inserted without excessive force. Volumetric water content dynamics observed via the presented methodology align with sap flow measurements recorded using thermal dissipation techniques and environmental forcing data. Biomass water content data can be used to observe the onset of water stress, drought response and recovery, and has the potential to be applied to the calibration and evaluation of new plant-level hydrodynamics models, as well as to the partitioning of remotely sensed moisture products into above- and belowground components.

The hydraulic capacitance of biomass is a key component of the vegetation water budget, which serves as a buffer against short and long-term drought stresses. Here, we present a protocol for the calibration and use of soil moisture capacitance sensors to monitor water content in the stems of large trees.

معايرة واستخدام أجهزة الاستشعار السعة لرصد محتوى الماء الجذع في الأشجار

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus ...

Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. Eye-tracking informatics are known to connect to a range of feelings, health conditions, mental states and actions. But because vision is the result of constant eye-movements, teasing out what is important from what is noise is complex and data intensive. Furthermore, a significant challenge is controlling for what people look at compared to what is presented to them.
The following presents a methodology for combining and analyzing eye-tracking on a video of a natural and complex scene with a machine learning technique for analyzing the content of the video. In the protocol we focus on analyzing data from filmed videos, how a video can be best used to record participants&#39; eye-tracking data, and importantly how the content of the video can be analyzed and combined with the eye-tracking data. We present a brief summary of the results and a discussion of the potential of the method for further studies in complex environments.

The objective of the protocol is to detail how to collect video data for use in the laboratory; how to record eye-tracking data of participants looking at the data and how to efficiently analyze the content of the videos that they were looking at using a machine learning technique.

الجمع بين بيانات تتبع العين مع تحليل محتوي الفيديو من مجانا-مشاهده فيديو للمشي في بيئة الحديقة الحضرية

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, we described a protocol for multiple analyses of the biological compositions in environmental PM. Five experiments are presented: (1) PM number monitoring by using a laser particle counter; (2) PM collection by using a cyclonic aerosol sampler; (3) PM collection by using a high-volume air sampler with filters; (4) culturable microbes collection by the Andersen six-stage sampler; and (5) detection of biological composition of environmental PM by bacterial 16SrDNA and fungal ITS region sequencing. We selected hazy days and a livestock farm as two typical examples of the application in this protocol. In this study, these two sampling methods, cyclonic aerosol sampler and filter sampler, showed different sampling efficiency. The cyclonic aerosol sampler performed much better in terms of collecting bacteria, while these two methods showed the same efficiency in collecting fungi. Filter samplers can work under low temperature conditions while cyclonic aerosol samplers have a sampling limitation for temperature. A solid impacting sampler, such as an Andersen six-stage sampler, can be used to sample bioaerosols directly into the culture medium, which increases the survival rate of culturable microorganisms. However, this method mainly relies on culture while more than 99% of microbes cannot be cultured. DNA extracted from the culturable bacteria collected by the Andersen six-stage sampler and samples collected by cyclonic aerosol sampler and filter sampler were detected by bacterial 16S rDNA and fungal ITS region sequencing.All the methods above may have wide application in many fields of study, such as environmental monitoring and airborne pathogen detection. From these results, we can conclude that these methods can be used under different conditions and may help other researchers further explore the health impacts of environmental bioaerosols.

Understanding the biological composition of environmental particulate matter is important for the study of its significant impacts on human health and disease spread. Here, we used three types of bioaerosol sampling methods and a biological analysis of airborne microbes to better explore airborne microbial communities under different environmental conditions.

تكوين وتحليل التوزيع من بيوايروسولس تحت ظروف بيئية مختلفة

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...

Cultivation of Green Microalgae in Bubble Column Photobioreactors and an Assay for Neutral Lipids

There is significant interest in the study of microalgae for engineering applications such as the production of biofuels, high value products, and for the treatment of wastes. As most new research efforts begin at laboratory scale, there is a need for cost-effective methods for culturing microalgae in a reproducible manner. Here, we communicate an effective approach to culture microalgae in laboratory-scale photobioreactors, and to measure the growth and neutral lipid content of that algae. Instructions are also included on how to set up the photobioreactor system. Although the example organisms are species of Chlorella and Auxenochlorella, this system can be adapted to cultivate a wide range of microalgae, including co-cultures of algae with non-algae species. Stock cultures are first grown in bottles to produce inoculum for the photobioreactor system. Algae inoculum is concentrated and transferred to photobioreactors for cultivation in batch mode. Samples are collected daily for the optical density readings. At the end of the batch culture, cells are harvested by centrifuge, washed, and freeze dried to obtain a final dry weight concentration. The final dry weight concentration is used to create a correlation between the optical density and the dry weight concentration. A modified Folch method is subsequently used to extract total lipids from the freeze-dried biomass and the extract is assayed for its neutral lipid content using a microplate assay. This assay has been published previously but protocol steps were included here to highlight critical steps in the procedure where errors frequently occur. The bioreactor system described here fills a niche between simple flask cultivation and fully-controlled commercial bioreactors. Even with only 3-4 biological replicates per treatment, our approach to culturing algae leads to tight standard deviations in the growth and lipid assays.

Here, we present a protocol to construct lab-scale bubble column photobioreactors and use them to culture microalgae. It also provides a method for the determination of the culture growth rate and neutral lipid content.

زراعة الطحالب الخضراء في فقاعة العمود Photobioreactors وفحص للدهون محايدة

There is significant interest in the study of microalgae for engineering applications such as the production of biofuels, high value products, and for the ...

Manufacturing Simple and Inexpensive Soil Surface Temperature and Gravimetric Water Content Sensors

Quantifying temperature and moisture at the soil surface is essential for understanding how soil surface biota respond to changes in the environment. However, at the soil surface these variables are highly dynamic and standard sensors do not explicitly measure temperature or moisture in the upper few millimeters of the soil profile. This paper describes methods for manufacturing simple, inexpensive sensors that simultaneously measure the temperature and moisture of the upper 5 mm of the soil surface. In addition to sensor construction, steps for quality control, as well as for calibration for various substrates, are explained. The sensors incorporate a Type E thermocouple to measure temperature and assess soil moisture by measuring the resistance between two gold-plated metal probes at the end of the sensor at a depth of 5 mm. The methods presented here can be altered to customize probes for different depths or substrates. These sensors have been effective in a variety of environments and have endured months of heavy rains in tropical forests as well as intense solar radiation in deserts of the southwestern U.S. Results demonstrate the effectiveness of these sensors for evaluating warming, drying, and freezing of the soil surface in a global change experiment.

Accurately measuring temperature and water content of the upper 5 mm of the soil surface can improve our understanding of environmental controls on biological, chemical, and physical processes. Here we describe a protocol for manufacturing, calibrating, and conducting measurements with soil surface temperature and moisture sensors.

تصنيع بسيطه وغير مكلفه درجه حرارة سطح التربة وأجهزه استشعار محتوي المياه الوزني

Quantifying temperature and moisture at the soil surface is essential for understanding how soil surface biota respond to changes in the environment. ...