עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדע (מל&quot;ג 1,151,492), הברית מתחדש Northwest המתקדם (המילגה ג&#39;יי וילסון-פלטייה), ובאמצעות תרומה פרטית מחברים של WHOI. אנו מודים קווין ר Steidley וקים Ascherl (USDA / ARS / NCAUR) לקבלת סיוע טכני מעולה.

1. microalgae והכנה ביומסה הערה: sp Isochrysis microalgae הימי. &quot;T-iso&quot; השתמשו במחקר הנוכחי ניתן לרכוש (ראה רשימה של חומרים). כמויות Multi-קילוגרם של Isochrysis ניתן לרכוש משחה רטובה קפוא (Iso -paste) המכיל כ 80% ביומסה מים ו -20%, והוא כהה שחור ירוק / ליד בצבע עם ריח ריח חריף של הים. Isochrysis יכול גם שיירכש (-powder Iso) אבקה יבשה (95% יבש) צהוב-חום עם ריח דומה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת לייבש את הדבק Isochrysis, פתח חבילה 1 ק&quot;ג על ידי חיתוך 1 - חור 2 אינץ &#39;בפינה של אריזות פלסטיק באמצעות מספריים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סוחטים כ 300 גרם של Isochrysis ולהדביק דרך החור לתוך 150 מ&quot;מ x 75 מ&quot;מ גיבוש צלחת כדי ליצור שכבה דקה (~ 20 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השאירו את העיסה אוויר יבש בטמפרטורת החדר עד שהוא הופך יבש ומתקלף (בדרך כלל, 48 -96 שעות). הערה: פעמי ייבוש בפועל עשויות להשתנות ותלויי טמפרטורה. עם זאת, לא נמצא הבדל בזמן לב בתשואות או איכות המוצר עם פעמים ייבוש ארוך יותר אפילו (עד שבועיים). תהליך הייבוש עשוי גם להתבצע אחיד יותר ו / או מואץ על ידי נחת הצלחת המגובשות על צלחת חמה (30 - 40 מעלות צלזיוס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גרד את ביומסה היבשה מהצלחת לגבש בעזרת מרית ולאסוף לתוך חילוץ תאי אצבעון (אורך: 123 מ&quot;מ, 43 מ&quot;מ ID). רשום את המשקל של ביומסה Isochrysis היבשה. </li></ol> 2. הפקת Soxhlet של ניקוי Isochrysis ביומסה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען אצבעון החילוץ תאי המכיל Isochrysis (בדרך כלל 50 - 60 גרם ביומסה יבשה) לתוך מנגנון חילוץ Soxhlet. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו את הבקבוק Soxhlet עם hexanes (400 מ&quot;ל), להפעיל את מקור המים הקבל חום, ולאפשר Soxhlet למחזור עבור 24 - 48 שעות (עד שהצבע של הממס נעלם מירוק כהה עלצהוב קלוש). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכבים את האש ולאפשר המנגנון כדי להתקרר לטמפרטורת החדר, ולאחר מכן נתק את הבקבוק מן חולץ Soxhlet. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את hexanes באמצעות המאייד רוטרי ולהקליט את משקל החומר hexanes-שניתן להפיק ( &quot;שמן אצות הקסאן&quot; (h-AO)). </li></ol> 3. סבון של שמן אצות והפרדה של חומצות שומן ושומנים Neutral <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Redissolve H-AO בבקבוק התחתון באותו סיבוב משלב 2.4 לעיל עם מתנול: dichloromethane (2: 1, נפח = 10 x מונית של שמן אצות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת בר ומערבב ולצרף קבל ריפלוקס (קויל: אורך מ&quot;מ 500). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסיפו H 2 O (נפח = 2.67 x מונית של שמן אצות) ו KOH (50% w / w שמן אצות) ומחמם את התוכן עם ערבוב עד 60 מעלות צלזיוס במשך 3 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הקירור לטמפרטורת חדר, להסיר את הממסים האורגניים (מתנול dichloromethane) על מאייד סיבובי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את התערובת מימית הנותרים על ידי שפיכת לתוך 1משפך separatory -L. להוסיף hexanes (שווה ערך בהיקף של בתמיסה מימית), לנער את המשפך separatory, ולאפשר שכבות להפריד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסנן את השכבה המימית הנמוכה לתוך בקבוק Erlenmeyer, ויוצק את השלב האורגני העליון לתוך Erlenmeyer נפרד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 3.5 ו -3.6 עד השכבה האורגנית היא חסרות צבע (בדרך כלל 1-2 פעמים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכז את התמציות אורגניות בשילוב על מאייד סיבובי לבודד את השומנים הניטראליים כמו מוצק ירקרק (mp ≈ 60 -. 70 ° C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפוך לחומצת השלב המימי עם HCl (6 M, עד pH ~ 2 כפי שצוין על ידי נייר pH). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלץ את חומצות השומן החופשיות (חומצות שומן חופשיות) מן השלב מימית acidified עם hexanes (equivolume לשלב מימית) באמצעות משפך 1 ליטר separatory כמתואר בשלבים 3.5 ו -3.6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את hexanes על המאייד סיבובית כדי לקבל את חומצות שומן חופשיות כשארית ירוק כהה כמעט שחור שמנוני (נוזלי בטמפרטורות&gt; 30 ° C). </li></ol> 4.חומצה-catalyzed esterification של חינם חומצות שומן והפקה של גרין ביודיזל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעביר את FFAs באמצעות מתנול: כלורופורם (1: 1, 6 נפח x של שמן אצות) קודם לפרק את חומצות שומן החופשיות ואז על ידי שפיכה לתוך בקבוק תגובה בלחץ גבוה עבה חומה מאובזרת עם בר ומערבב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף מרוכז H 2 SO 4 (20% w / w שמן אצות), לאטום את הבקבוק, ומחממים את התערובת עד 90 ° C תוך ערבוב במשך שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הקירור לטמפרטורת חדר, להעביר את התערובת על ידי שפיכה לתוך משפך separatory. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף H 2 O (נפח x 2 של שמן אצות), לנער את המשפך separatory, ולאפשר שלבים להפריד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסנן את השכבה התחתונה לתוך בקבוק תחתי עגול טרום שקל ולהתרכז מאייד סיבובי. רשמו את המסה של ביודיזל שהתקבל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח פרופיל חומצות שומן על ידי גז כרומטוגרפיה עם גלאי יינון להבה (GC-FID) 28 (כרומטוגרפיה גזית מצויד DB-88 [(88% cyanopropyl) methylarylpolysiloxane] טור (30 MX 0.25 מ&quot;מ מזהה x 0.20 מיקרומטר סרט עובי). הערה: אסטרים מתיל נפוץ חומצות שומן מאומתים על ידי השוואת זמן שמירה עם דגימות אותנטיות שהושגו באופן מסחרי. בנוסף, ספקטרומטריית כרומטוגרפיה-מסת הגז (GC-MS; כרומטוגרפיה גזייה מצמידה את גלאים קיבוציים) מבוצעת בתנאים זהים של תכנית הטמפרטורה ועמודה לנתח רכיבים כגון C18: 4 עבורו אין סטנדרטים אותנטיים זמינים מהתוצאות מיושמות כדי GC quantitation. </li></ol> 5. ביודיזל הַדהָיָה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחמם את ביודיזל בצבע הירוק הכהה עד 60 ° C בבקבוק תחתי עגול מאובזר עם בר ומערבב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף montmorillonite K 10 (MK10) אבקת (10-20% w / w של ביודיזל) ומערבבים במשך שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את תחתית עגולה מהאש לאפשר פתרון להתקרר לטמפרטורת החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן מנגנון סינון מורכב בקבוק תחתי עגול וכיף מסנןnel המכיל נייר תאי מסנן (Ash 0.007%). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצק את ביודיזל המקורר decolorized דרך המשפך המסנן באמצעות כמות מזערית של hexanes לשטוף את הבקבוק התחתי העגול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתקתי את המשפך המסנן מהבקבוק התחתי העגול (זה מכיל כעת פתרון hexanes של ביודיזל decolorized) ולהסיר את hexanes עם מאייד סיבובי להרשות לעצמו ביודיזל כתום / אדום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות חנות ב 4 מעלות צלזיוס שבמהלכם שיקוע חלק מהחומר מסיס (~ 10% w / w) יתרחשו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את החומר המסיס באמצעות אחסון או סינון כמתואר בשלב 5.4 ו -5.5 לייצר ביודיזל הומוגנית ברור לניתוח. </li></ol> 6. בידוד וטיהור של Alkenones מן ליפידים Neutral <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את השומנים נייטרלי (מ שלב 3.8) בסכום מינימלי של dichloromethane (כ 50 מ&quot;ל במשך 10 גרם שומנים נייטרלי) ולהוסיף הפתרון עם pipet לראש טור כרומטוגרפיה (O.D 60 מ&quot;מ, 55 מ&quot;מ מזהה, אורך 18 &quot;) ג&#39;ל סיליקה המכיל (230-400 רשת, 100 גרם). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Elute הפתרון דרך סיליקה עם הלחץ (~ 5 psi) באמצעות dichloromethane (כ -150 מ&quot;ל) ממס כמו לאסוף את eluent בתוך 250 מ&quot;ל עגול הבקבוק התחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את dichloromethane עם מאייד סיבובי לתת מוצק בצבע כתום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Recrystallize hexanes באמצעות מוצק על ידי הוספת כ 100 מ&quot;ל של hexanes רותחים ואחריו כמויות נוספות מצטבר של hexanes רותחים עד הפתרון הוא הומוגני (הנפח הכולל ~ 150 מ&quot;ל). ואז, לאט מגניב הפתרון בטמפרטורת החדר כדי לקדם התגבשות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף את alkenones התגבשה באמצעות מנגנון סינון כמתואר בשלב 5.4 באמצעות כמות קטנה של קר (0 ° C) hexanes לשטוף את הבקבוק. </li></ol>

<ol>
	<li>Ahmad, A. L., Mat Yasin, N. H., Derek, C. J. C., Lim, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microalgae+as+a+sustainable+energy+source+for+biodiesel+production:+A+review.">Microalgae as a sustainable energy source for biodiesel production: A review.</a> Renew. Sustain. Energy Rev. 15 (1), 584-593 (2011).</li><li>Vardona, D. R., Sharmab, B. K., Blazinaa, G. V., Rajagopalanb, K., Strathmann, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermochemical+conversion+of+raw+and+defatted+algal+biomass+via+hydrothermal+liquefaction+and+slow+pyrolysis.">Thermochemical conversion of raw and defatted algal biomass via hydrothermal liquefaction and slow pyrolysis.</a> Bioresour. Technol. 109, 178-187 (2012).</li><li>Tenenbaum, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+vs+fuel:+Diversion+of+crops+could+cause+more+hunger.">Food vs fuel: Diversion of crops could cause more hunger.</a> Environ. Health Perspect. 116, 254-257 (2008).</li><li>Pienkos, D. T., Darzins, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+promise+and+challenges+of+microalgal-derived+biofuels.">The promise and challenges of microalgal-derived biofuels.</a> Biofuels, Bioprod. Biorefin. 3 (4), 431-440 (2009).</li><li>Petkov, G., Ivanova, A., Iliev, I., Vaseva, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+look+at+the+microalgae+biodiesel.">A critical look at the microalgae biodiesel.</a> Eur. J. Lipid Sci. 114 (2), 103-111 (2012).</li><li>van Beilen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+microalgal+biofuels+won't+save+the+internal+combustion+engine.">Why microalgal biofuels won't save the internal combustion engine.</a> Biofuels, Bioprod. Biorefin. 4, 41-52 (2010).</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> Biotechnol. Adv. 25 (3), 294-306 (2007).</li><li>Wijffles, 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, 796-799 (2010).</li><li>Patterson, G. W., Tsitsa-Tsardis, E., Wikfors, G. H., Gladu, P. K., Chitwood, D. J., Harrison, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sterols+and+alkenones+of+Isochrysis.">Sterols and alkenones of Isochrysis.</a> Phytochem. 35 (5), 1233-1236 (1994).</li><li>Volkman, J. K., Eglinton, G., Corner, E. D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-chain+alkenes+and+alkenones+in+the+marine+coccolithophorid+Emiliania+huxleyi.">Long-chain alkenes and alkenones in the marine coccolithophorid Emiliania huxleyi.</a> Phytochem. 19, 2619-2622 (1980).</li><li>Conte, M. H., Thompson, A., Lesley, D., Harris, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+and+physiological+influences+on+the+alkenone/alkenoate+versus+growth+temperature+relationship+in+Emiliania+huxleyi+and+Gephyrocapsa+Oceanica.">Genetic and physiological influences on the alkenone/alkenoate versus growth temperature relationship in Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa Oceanica.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 62 (1), 51-68 (1998).</li><li>Brassell, S. C., Eglinton, G., Marlowe, I. T., Pflaumann, U., Sarnthein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+stratigraphy:+a+new+tool+for+climatic+assessment.">Molecular stratigraphy: a new tool for climatic assessment.</a> Nature. 320, 129-133 (1986).</li><li>Marlowe, I. T., Brassell, S. C., Eglinton, G., Green, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+chain+unsaturated+ketones+and+esters+in+living+algae+and+marine+sediments.">Long chain unsaturated ketones and esters in living algae and marine sediments.</a> Org. Geochem. 6, 135-141 (1984).</li><li>Prahl, F. G., Wakeham, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+unsaturation+patterns+in+long-chain+ketone+compositions+for+palaeotemperature+assessment.">Calibration of unsaturation patterns in long-chain ketone compositions for palaeotemperature assessment.</a> Nature. 330, 367-369 (1987).</li><li>Eglinton, G., Bradshaw, S. A., Rosell, A., Sarnthein, M., Pflaumann, U., Tiedemann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+record+of+secular+sea+surface+temperature+changes+on+100-year+timescales+for+glacial+terminations+I,+II+and+IV.">Molecular record of secular sea surface temperature changes on 100-year timescales for glacial terminations I, II and IV.</a> Nature. 356, 423-426 (1992).</li><li>M&#252;ller, P. J., Kirst, G., Ruhland, G., von Storch, I., Rosell-Mel&#233;, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+the+alkenone+paleotemperature+index+U37K&#8242;+based+on+core-tops+from+the+eastern+South+Atlantic+and+the+global+ocean+(60&#176;N-60&#176;S).">Calibration of the alkenone paleotemperature index U37K&#8242; based on core-tops from the eastern South Atlantic and the global ocean (60&#176;N-60&#176;S).</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 62 (10), 1757-1772 (1998).</li><li>Volkman, J. K., Barrerr, S. M., Blackburn, S. I., Sikes, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alkenones+in+Gephyrocapsa+oceanica:+Implications+for+studies+of+paleoclimate.">Alkenones in Gephyrocapsa oceanica: Implications for studies of paleoclimate.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 59 (3), 513-520 (1995).</li><li>Eltgroth, M. L., Watwood, R. L., Wolfe, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+and+cellular+localization+of+neutral+long-chain+lipids+in+the+haptophyte+algae+Isochrysis+Galbana.+and+Emiliania+Huxleyi.">Production and cellular localization of neutral long-chain lipids in the haptophyte algae Isochrysis Galbana. and Emiliania Huxleyi.</a> J. Phycol. 41, 1000-1009 (2005).</li><li>Volkman, J. K., Everitt, D. A., Allen, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+analyses+of+lipid+classes+in+marine+organisms,+sediments+and+seawater+using+thin-layer+chromatography-flame+ionisation+detection.">Some analyses of lipid classes in marine organisms, sediments and seawater using thin-layer chromatography-flame ionisation detection.</a> J. Chromatogr. A. 356, 147-162 (1986).</li><li>Epstein, B. L., D'Hondt, S., Quinn, J. G., Zhang, J., Hargraves, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+effect+of+dissolved+nutrient+concentrations+on+alkenone-based+temperature+estimates.">An effect of dissolved nutrient concentrations on alkenone-based temperature estimates.</a> Paleoceanography. 13 (2), 122-126 (1998).</li><li>Prahl, F. G., Sparrow, M. A., Wolfe, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+impacts+on+alkenone+paleothermometry.">Physiological impacts on alkenone paleothermometry.</a> Paleoceanogaphy. 18 (2), 1025-1031 (2003).</li><li>Sachs, D., Sachs, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverse+relationship+between+D/H+fractionation+in+cyanobacterial+lipids+and+salinity+in+Christmas+Island+saline+ponds.">Inverse relationship between D/H fractionation in cyanobacterial lipids and salinity in Christmas Island saline ponds.</a> Geochim. Cosmochim. Acta. 72 (25), 793-806 (2008).</li><li>O'Neil, G. W., Culler, A. R., Williams, J. R., Burlow, N. P., Gilbert, G. J., Carmichael, C. A., Nelson, R. K., Swarthout, R. F., Reddy, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+jet+fuel+range+hydrocarbons+as+a+coproduct+of+algal+biodiesel+by+butenolysis+of+long-chain+alkenones.">Production of jet fuel range hydrocarbons as a coproduct of algal biodiesel by butenolysis of long-chain alkenones.</a> Energy Fuels. 29 (2), 922-930 (2015).</li><li>Foley, P. M., Beach, E. S., Zimmerman, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algae+as+a+source+of+renewable+chemicals:+opportunities+and+challenges.">Algae as a source of renewable chemicals: opportunities and challenges.</a> Green Chem. 13, 1399-1405 (2011).</li><li>Razon, L. F., Bacani, F. T., Evangelista, R. L., Knothe, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fatty+acid+profile+of+kenaf+seed+oil.">Fatty acid profile of kenaf seed oil.</a> J. Am. Oil Chem. Soc. 90 (6), 835-840 (2013).</li><li>Issariyakul, T., Dalai, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodiesel+production+from+greenseed+canola+oil.">Biodiesel production from greenseed canola oil.</a> Energy Fuels. 24, 4652-4658 (2010).</li><li>Nalder, T. D., Miller, M. R., Packer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+lipid+class+content+and+composition+of+Isochrysis.+sp.+(T-Iso)+grown+in+batch+culture.">Changes in lipid class content and composition of Isochrysis. sp. (T-Iso) grown in batch culture.</a> Aquacult. Int. 23, 1293-1312 (2015).</li><li>Mercer, P., Armenta, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developments+in+oil+extraction+from+microalgae.">Developments in oil extraction from microalgae.</a> Eur. J. Lipid Sci. Technol. 113 (5), 539-547 (2011).</li><li>O'Neil, G. W., Carmichael, C. A., Goepfert, T. J., Fulton, J. M., Knothe, G., Lau, C. P. -. L., Lindell, S. R., Mohammady, N. G. -. E., Van Mooy, B. A. S., Reddy, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+fatty+acid+methyl+esters:+expanding+the+renewable+carbon+profile+with+alkenones+from+Isochrysis+sp.">Beyond fatty acid methyl esters: expanding the renewable carbon profile with alkenones from Isochrysis sp.</a> Energy Fuels. 26, 2434-2441 (2012).</li><li>O'Neil, G. W., Knothe, G., Williams, J. R., Burlow, N. P., Culler, A. R., Corliss, J. M., Carmichael, C. A., Reddy, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+analysis+of+an+alkenone-free+biodiesel+from+Isochrysis+sp.">Synthesis and analysis of an alkenone-free biodiesel from Isochrysis sp.</a> Energy Fuels. 28 (4), 2677-2683 (2014).</li><li>Knothe, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+biodiesel+fuel+properties+on+the+structure+of+fatty+acid+alkyl+esters.">Dependence of biodiesel fuel properties on the structure of fatty acid alkyl esters.</a> Fuel Process. Technol. 86, 1059-1070 (2005).</li><li>Valenzuela-Espinoza, E., Mill&#225;n-N&#250;&#241;ez, R., Protein N&#250;&#241;ez-Cebrero, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein,+carbohydrate,+lipid+and+chlorophyll+a+content+in+Isochrysis+aff.+galbana+(clone+T-Iso)+cultured+with+a+low+cost+alternative+to+the+f/2+medium.">Protein, carbohydrate, lipid and chlorophyll a content in Isochrysis aff. galbana (clone T-Iso) cultured with a low cost alternative to the f/2 medium.</a> Aquacult. Eng. 25, 207-216 (2002).</li><li>Kulkarni, M. G., Dalai, A. K., Bakshi, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utilization+of+green+seed+canola+oil+for+biodiesel+production.">Utilization of green seed canola oil for biodiesel production.</a> J. Chem. Technol. Biotechnol. 81, 1886-1893 (2006).</li></ol>

Mention of trade names or commercial products in this publication is solely for the purpose of providing specific information and does not imply recommendation or endorsement by the U.S. Department of Agriculture. USDA is an equal opportunity provider and employer.

Isochrysis הוא אחד מתוך מספר נבחר בלבד של מיני אצות מעובדים תעשייתיים, שנקטפו כמרכיב עיקרי של מזון רכיכה, ולכן נציג של הסקאלה הדרוש לייצור דלק ביולוגי. הזמינות של האצות לנצל ואת שיטות סטנדרטיות מועסקים במחקר זה, להפיק את הפרוטוקול המובא נגיש לציבור רחב לקבוצות אחרות עבור חקירות נוספות. צעדים קריטיים כוללים מיזוג ייבוש האצות (להבדיל lyophilizing 33), עקירות ממסות, סבון, ו esterification. באמצעות פעולות אלה ניתן לבחון תשואות של שומני קו-מכפלה אחרת מהעמוד בו Isochrysis השונה 30 זמינים. זה צפוי כי אלו עלולות להיות שונות כתוצאה שונה זנים ושיטות טיפוח, 31 ועשויה להיות מושפעות גם את האופי של המוצר וכן כל עיבוד נוסף (למשל, ייבוש או הקפאה) מנוצל על ידי הספק. ככל שאנו להפגין כאן, הפרוטוקול לפתחאד יכול להיות מיושם בהצלחה סוגים שונים של מוצרי Isochrysis, החל משחה רטובה לאבקה הסתובבה יבשה. תשואות של ביודיזל היו אולם נמוכים מביומסה האבקה (7% w / w לעומת ביומסה יבש 12% w / w מ להתייבשות דבקה), אשר עולה בקנה אחד עם כמויות נמוכות של שמן אצות (h-AO) חילוץ. זה יכול לרמז על כך פרוטוקול חילוץ חלופת 32 למעט מנגנון Soxhlet עשוי להיות מתאים יותר עבור מוצרי Isochrysis אבקה יבשים. אבקת Isochrysis השתמשה במחקר זה היא כפי שפורסם המכיל 23-25 ​​שומני%, אשר דומה למה השגנו ניסיוני מן דבק Isochrysis יבש. 33,34,26 למרות בצבעים השונים של ביומסה היבשה תחילתו, שָׁוֶה רסק-האו Iso -powder-האו היו בלתי שונים במהותה, הוא בצבע ירוק כהים / ליד מוצקים שחור עם נקודות היתוך של כ -50 מעלות צלזיוס. מעניין לציין, כי היחס בין חומצות שומן חופשיות אל שפתה הניטראליתמזהים בתוך שתי תמציות הקסאן היו שונים. אחרי הסבון והפרדה של ליפידים הניטראלי, השגנו 60% (w / w) חומצות שומן חופשיות ו -40% (w / w) שומנים ניטראליים Iso -paste-האו. שָׁוֶה האבקה-האו המיוצר על 46% בממוצע (w / w) חומצות שומן חופשיות ו -54% (w / w) שומנים ניטראליים. התוצאות מצביעות על כך גם את ביומסה האבקה החל עשויה להכיל כמויות גדולות יותר של ניטראלי שומנים ביחס נגזר FA מאשר להדביק Isochrysis, או כי מיצוי Soxhlet של Isochrysis אבקה מעט סלקטיבית עבור שומנים ניטראליים. לא רק היו התשואות של מוצרים המופקים שתיים המסחרי Isochrysis biomasses שונים, אלא גם את הפרופילים של חומצות שומן של ביודיזל שהתקבל. זה חשוב, כמו תכונות הדלק של ביודיזל תלויות באופן ישיר על אופי תכני fames פרט. 35 כדי להיות ממוסחר, כל ביודיזל חייב לעמוד בסטנדרטים המתוארים ASTM המסמכיםD6751 או EN 14214 בארה&quot;ב או באירופה בהתאמה. מפרט כולל טווחים עבור lubricity וצמיגות קינמטיקה, וערכי מינימום עבור מספר cetane ויציבות חמצונים. המלצות חשובות נוספות קשורות תכונות זרימה קרות בצורת נקודת ענן (CP) או נקודת פקיקה המסננת קר (CFPP). דיווחנו בעבר תוצאות של בדיקות דלק המקיפות של ביודיזל שהוכנו רסק שָׁוֶה. 36 מאז פרופיל FAME של ביודיזל המופק -powder Iso במחקר זה דומה לשיעורים נבדקו בעבר, נוכל לחזות מאפייני דלק מסוימים להיות דומה הן דלק ביו דיזל. למשל, חומצות שומן רב בלתי רווי (PuFAMEs, יותר משני קשרים כפולים) מהווים כ -40% הן תערובות FAME (35.2% ו 39.9%, טבלה 2). זה יגרום ליציבות חמצוני עניים וקר תזרים חיובי. 35 יש, עם זאת, הבדלים קלים בין פרופילי FAME של שני biodieדלקי SEL. ביודיזל המופק Isochrysis אבקת כלול כמויות גדולות יותר של 14: 0 (19.4 מ&quot;ג / g לעומת 16.4 מ&quot;ג / g), 18: 3 (13.5 מ&quot;ג / g לעומת 8.5 מ&quot;ג / g), ו -22: 6 (11.0 מ&quot;ג / לעומת g 6.9 מ&quot;ג / g) fames, עדיין כמויות נמוכות של 18: 4 (10.4 מ&quot;ג / g לעומת 19.8 מ&quot;ג / g). מידת ההשפעה של הבדלים אלה על מאפייני דלק שונים המצויים התקן ASTM נשארה להיחקר. ביודיזל הראשוני המתקבל שניהם ירוק המסחריות Isochrysis האצות היו דומה כהה אשר יכול להיות מוסבר על ידי הנוכחות של כלורופיל. 36 כלורופיל ונגזרותיו דווחו להיות השפעה שלילית על יציבות שמנים צמחיים הדלק ביו דיזל המקביל שלהם. 36,29 בהתבסס על שיטת Issariyakul ו הדלאי עבור decolorizing שמן קנולה greenseed בקשר עם ייצור ביו דיזל, 29 בחישה ביודיזל הירוק שלנו מעל 10% (w / w) MK10 ב 60 מעלות צלזיוס במשך שעה 1 הביא דרמטיהפחתת התוכן פיגמנט על ידי בדיקה ויזואלית (נ&quot;צ. איור 2). החלמה Mass מתהליך הַדהָיָה היו על 90% בממוצע. תשואות alkenones מטוהר מן שָׁוֶה רסק-האו ושומנים ניטראליים אבקה-האו שָׁוֶה היו דומות ב 40% ו -46% w / w בהתאמה (לוח 1). מאז שומנים ניטראליים מייצגים שיעור גבוה יותר של חומר כלול האבקה-האו שָׁוֶה (54% w / w לעומת 40% w / w), תשואת alkenone מן האבקה-האו שָׁוֶה עולה תשואת alkenone הרסק-האו שָׁוֶה בכ 10% (25% w / w לעומת 16% w / w). עם זאת, בהתחשב בכך התשואות של האבקה-האו שָׁוֶה עצמו היו נמוכות יותר מאשר הרסק-האו שָׁוֶה (15% לעומת 20% w / w), תשואות כוללות של alkenones משני biomasses היבש Isochrysis הדומה יותר (0.2 x 0.4 x 0.4 = 3.2% w / w מ להדביק Isochrysis יבשים 0.15 x 0.54 x 0.46 = 3.7% מאבקת Isochrysis).

לאחרונה חלו התעוררות מחודשת גדולה של עניין דלק ביולוגי מאצות, במיוחד לייצור דלקים נוזליים כגון ביודיזל 1 ושמנים הנגזרים ביומסה אחרת. 2 יתרונות מוצעים הסרים מזון מסוים לעומת מחלוקות דלק 3 ועל פי דיווחי productivities הגבוה ויכולות הקלה CO 2 מאשר גידולים חקלאיים מסורתיים. 4 זאת בעקבות כמעט 20 שנה ארצות הברית מחלקת תוכנית מינים ימיים של אנרגיה (ASP) החלה בשנת 1978 לצורך חקירת דלק תחבורה מאצות. כפי שצוין בדוח של שיהאן, 5 והתכנית הסתיימה בשנת 1996 בעיקר בשל עלויות חזויות לא היו תחרותיים עם נפט גולמי באותה עת (18.46 $ לחבית (159 L)). בעוד העלות של נפט גדל באופן דרמטי מאז (87.39 $ לחבית ב -2014) 6, אשר מחובר הרנסנס במחקר ביו-דלק אצות, כמה שעותave טען כי בכל זאת דלק ביולוגי אצות יוכיח יקר מדי. 7 כפי אסטרטגיה אחת כדי לקזז עלויות ייצור דלק ביולוגי, הרעיון של קו-מכפלה ערך מוסף התפתחה בקרב מבקרי 7,8 ו חסידי 9,10 ותכונות כאחת הסיבות המרכזיות רודף דלק ביולוגי אצות במחלקה אנרגיה ארצות הברית (DOE) &quot;מפת הדרכים הטכנולוגית הלאומי אצות Biofuels&quot;. 11 כאן אנו מתארים שיטה קופרודוקציה של שני זרמי דלק נפרדים מן microalgae המסחרי Isochrysis. התמקדנו Isochrysis בין שאר משום שהוא כבר מיוצר באופן תעשייתי, שנקטף למטרות של חקלאות ימית, וגם בגלל Isochrysis הוא רק אחד מתוך כמה מינים של אצות שבנוסף שומנים מסורתיים (כלומר, חומצות שומן) biosynthesize מח&#39; ייחודית של תרכובות המכונה alkenones ארוכי שרשרת רב בלתי רווי. 12 מבנים Alkenone מאופיינים מאוד l<html> שרשראות פחמימנים אונג (36-40 פחמנים) שתים עד ארבע-מתילן הלא מופרע אג&quot;ח -double טרנס, קטון מתיל או אתיל (איור 1). Alkenone unsaturation רגישה לטמפרטורה הגוברת אצות, 13,14 כגון כי שיעור של alkenone מתיל C37 diunsaturated ( &quot;מדד unsaturation&quot; מה שנקרא) יכול לשמש כמדד טמפרטורות פני הים בעבר 15 -. 20 Alkenones הם חשב להתגורר בגופי שומנים ציטופלסמית ויכול להיות שופע יותר טריגליצרידים (תגיות). 21,22 תחת חנקן או הגבלת זרחן, עד 10-20% של פחמן תא בשלב הנייח מצטבר כמו alkenones. 23,24 מנקודה מבט אבולוציונית, alkenones ייתכן העדיף על פני תגיות בגלל גיאומטרית אג&quot;ח -double טרנס שלהם מספקת צורה יציבה יותר של אחסון אנרגיה. 21 189fig1.jpg &quot;/&gt; איור 1. מבנים של alkenones ארוכי שרשרת רב בלתי רווי alkenone נפוצות מתיל 37:. 3 מבודד Isochrysis הממחיש אורכי שרשרת פחמימנים ארוכים (36 - 40 פחמנים), שאינם מתילן טרנס קטע קשרים כפולים, ו שמסתיים בבית קטון מתיל או אתיל. המינוח דומה חומצות שומן כש- #: # מתייחס למספר פחמנים:. מספר קשרים כפולים <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> לטענתנו alkenones מייצג זינת פחמן מתחדשת מבטיחות של אצה משותפת עם היסטוריה של גידול תעשייתי. 25 ביודיזל מיוצר ישירות מתמצית השומנים הכוללת של Isochrysis מכילה כמות משמעותית (10-15% w / w) של alkenones וזיהום על ידי אלה תרכובות גבוהה היתוך תוצאות בנכסי דלק תזרים קר עניים. עם זאת, באמצעות tהוא טכניקות סבון / חילוץ המתואר כאן, alkenones ניתן להסיר התאושש ובכך לשפר את איכות ביודיזל תוך הפקת זרם מוצר משני. לאחרונה הראינו את ההמרה של alkenones על דלק נוזלי ידי-metathesis צלב עם 2-Butene (butenolysis). 26 התגובה butenolysis מעסיקה יוזם metathesis-רותניום מסחרי, מתרחשת במהירות בטמפרטורה נמוכה, ו למשעי מספק תערובת צפויה של דלק סילוני פחמימנים טווח. תגובה זו מבוצעת במקביל סינתזת ביודיזל מחומצות שומן, המייצג את הצעדים הראשונים לקראת גישה &quot;biorefinery&quot; 27 לייצור דלק ביולוגי Isochrysis בכמות מסחרית.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="608">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">Reed Mariculture</td>
			<td style="width:119px;">Iso, Raw, Unprocessed, 20%dw</td>
			<td style="width:167px;">Live culture paste, 20% w/w biomass</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">Necton, S.A</td>
			<td style="width:119px;">AADISS004</td>
			<td>PhytoBloom Prof Isochrysis (Freeze-dried)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hexanes</td>
			<td style="width:107px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:119px;">H291-4</td>
			<td>ACS Certified</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Methanol</td>
			<td style="width:107px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:119px;">A452-4</td>
			<td>HPLC Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:107px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:119px;">D37-4</td>
			<td>Certified/Stabilized</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Soxhlet Apparatus</td>
			<td style="width:107px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">64826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Extraction Thimble</td>
			<td style="width:107px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">64842</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">B&#252;chner Funnel</td>
			<td style="width:107px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-1406-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High Pressure Reaction Vessel</td>
			<td style="width:107px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-1880-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Whatman Filter Paper</td>
			<td style="width:107px;">GE Life Sciences</td>
			<td>1442-042</td>
			<td>Grade 42, Ash 0.007%, circle, 42.5 mm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Biodiesel (B100)</td>
			<td style="width:107px;">Bellingham Shell</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>The biodiesel (B100) in Figure 3 was purchased at a local filling station: Bellingham Shell, Bellingham, WA 98226</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">&#160;Aquacave</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>&#160;In addition to Reed and Necton, Isochrysis can also be purchased from (Aquacave. (Gurnee, IL) at: www.aquacave.com (accessed September 30, 2015).</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Isochrysis</td>
			<td style="width:107px;">Brine Shrimp Direct</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Isochrysis can also be purchased from Brine Shrimp Direct (Ogden, UT) at: www.brineshrimpdirect.com (accessed September 30, 2015).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol for biodiesel production with isolation of alkenones as coproducts from commercial isochrysis algal biomass

הצורך להחליף דלקי נפט עם חלופות מתחדשים ועוד מקורות קיימים סביבתי היא גובר חשיבות. ביומסה הנגזרות דלק הביולוגי זכה לתשומת לב ניכר בעניין זה, אולם דלק ביולוגי מהדור הראשון מגידולים אכילים כמו אתנול תירס או סויה ביודיזל כלל נפל מחוץ טוב. יש אפוא עניין רב בפיתוח שיטות לייצור דלקים נוזליים שנתקבלו מהארץ מעולה שאינו אכיל. כאן אנו מתארים הליך מפורט לייצור של ביודיזל מטוהר מן Isochrysis microalgae הימי. בנוסף, חבילה ייחודית של שומנים המכונים alkenones ארוך שרשרת רבה בלתי רווי מבודדת במקביל כמו קו-מכפלת ערך הפוטנציאלי כדי לקזז את העלות של ייצור ביו דיזל. כמויות Multi-קילו של Isochrysis נרכשות משני מקורות מסחריים, אחד בתור (מי 80%) רטוב דבק כי הוא מיובש ראשון לפני העיבוד, ואת otלה אבקה הסתובבה יבשה (95% יבשים). ליפידים מחולצים עם hexanes במנגנון Soxhlet לייצר שמן אצות ( &quot;שמן אצות הקסאן&quot;) המכיל גם שומנים מסורתיים (כלומר, טריגליצרידים, 46-60% w / w) ו alkenones (16-25% w / w). סבון של וטריגליצרידים שמן האצות מאפשר פרדה של חומצות שומן חופשיות שתעוררנה (חומצות שומן חופשיות) מן השומנים ניטראליים המכיל alkenone. חומצות שומן חופשיות ואז מומרים ביודיזל (כלומר, אסטרים מתיל חומצות שומן, fames) על ידי esterification חומצה-catalyzed בעוד alkenones מבודדים מטוהר מן השומנים הניטראליים ידי התגבשות. אנו מדגימים כי ביודיזל משני biomasses המסחרי Isochrysis יש פרופילי FAME דומים אך לא זהה, מאופיין תוכן חומצת שומן רב בלתי רווי גבוה (כ 40% w / w). תשואות של ביודיזל היו גבוהות באופן עקבי כאשר החלו המשחה הרטובה Isochrysis (12% w / w לעומת 7% w / w), אשר ניתן לייחס להנמיך סכומים אוי אצות הקסאןl המתקבל מוצר Isochrysis האבקה.

<html> לפני עיבוד, את רסק Isochrysis (רסק שָׁוֶה) היה מיובש הראשון. הדבר זה הושג בנוחות בקנה מידה גדולה יותר על ידי הוספת -paste Iso לצלחת המתגבשת גדולה המאפשרים חומר אוויר יבש בטמפרטורת חדר. במהלך ייבוש, כמה צורות מים נקוות (בדרך כלל אדמדמות בצבע) כי ניתן להסיר באמצעות אחסון או pipetting כדי להאיץ את תהליך הייבוש. לאחר כ 48 - 96 שעות, את Isochrysis עכשיו היבש יכול להיות מגורד מתוך צלחת הגיבוש וקבל כחומר שחור / ירוק מתקלף עם ריח אצות דמויות (איור 2). תשואות של ביומסה היבשה היו בדרך כלל 20% w / w של הרסק כפי שפורסמו. לעומת זאת, מוצר Isochrysis האבקה (האבקה שָׁוֶה) היה חום צהוב, הסתובב דק, אבקה יבשה (95% יבשים) ששמשה ישירות ללא עיבוד נוסף (איור 2). איור 2 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 54,189 / 54189fig2.jpg &quot;/&gt; איור 2. השוואה בין מסחר Isochrysis. רסק Isochrysis (80% רטובים) משתרע לאורך החלק התחתון של צלחת מתגבשת והשאיר אוויר יבש בטמפרטורת חדר למשך 48-96 שעות לפני העיבוד. וכתוצאה מכך היבשה Isochrysis מתקבל כחומר מקושקש בצבע כהה (מימין) כי הוא שונה במראו מאשר אבקת המסחרי היבשה Isochrysis (משמאל). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig2large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הפקה או אבקת -paste או שָׁוֶה Iso יבשים ידי Soxhlet עם hexanes נתנה, לאחר הסרת hexanes, שמני אצות (h-AO) שהיו דומים במראה כמו ירוק כהה / כמעט שחור (mp המוצק. ~ 50 -60 ° C). תשואות של h-AO כאשר החלו את העיסה ( &quot;שָׁוֶה רסק-האו&quot;) היו בדרך כלל 20% w / w של ביומסה Isochrysis היבשה, עולה בקנה אחד עם תוצאות ניסויים עד כה, 26 ואילו תשואות של h-AO ידי מיצוי Soxhlet של Isochrysis האבקה המסחרית (&quot;-האו האבקה שָׁוֶה &quot;) היו 15% w / w (טבלה 1). <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מוצרים (ז) </td><td> Iso -paste </td><td> Iso -powder-1 </td><td> Iso -powder-2 </td></tr><tr><td> ביומסה היבשה </td><td> 30 </td><td> 20 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> הקסאן אצות שמן </td><td> 5.86 </td><td> 2.87 </td><td> 3.11 </td></tr><tr><td> חומצות שומן חופשיות </td><td> 3.52 </td><td> 1.34 </td><td> 1.38 </td></tr><tr><td> שומני Neutral </td><td> 2.34 </td><td> 1.38 </td><td> 1.61 </td></tr><tr><td> Alkenones </td><td> 0.94 </td><td> 0.63 </td><td> 0.74 </td></tr><tr><td colspan="4"> הערות: Iso-אבקת-1 ו- ISO-אבקה-2 מייצגות תוצאות משתי דגימות של Isochrysis האבקה עובדו במקביל. לקבלת דיווחים אחרים עם תשואות של מוצרים אלה מן Iso-הדבק לראות אזכור 26, 32, ו -33. </td></tr></tbody></table> טבלה 1. תשואות מוצרים מן Isochrysis ביומסה המסחרית. Acylglycerols ב h-AO הוסבו מלחי carboxylate מסיסים במים המתאים (כלומר, סבונים) על תוספת של KOH מימית מתנול / CH 2 Cl 2. שומני Neutral כולל alkenones חולצו אז מן התערובת מימית זאת על ידי יצירת מחיצות סלקטיבית עם hexanes. לאחר הסרת השומנים הניטראליים, reacidification של הסבונים מכן הפיק את חומצות שומן חופשיות המתאימות (חומצות שומן חופשיות) שתוכל להפיק באופן דומה מן aqשלב ueous עם hexanes. החלמת המסה הכוללת עבור FFAs בשילוב ושומנים ניטראליים משני שָׁוֶה רסקו-האו או Iso -powder-האו היו באופן עקבי ליד כמותית. עם זאת, היחס של מוצרים (כלומר, ניטראליים שומנים + חומצות שומן חופשיות) היה שונה. מתוך הרסק-האו שָׁוֶה השגנו 60% (w / w) חומצות שומן חופשיות ו -40% (w / w) שומנים ניטראליים (טבלה 1). לעומת זאת,-האו אבקת שָׁוֶה הוכיח מועשר בשומנים נייטרלי (ממוצע = 54% נייטרלי שומנים + 46% חומצות שומן חופשיות) כמפורט בטבלה 1. Esterification של חומצות שומן חופשיות עם H 2 SO 4 מתנול מכן הפיק אסטרים מתיל חומצות שומן (fames, כלומר, ביו דיזל) כמו ירוק כהה ליד נוזל שמנוני שחור יותר מ -90% תשואה (איור 3). הַדהָיָה ע&quot;י חימום מעל montmorillonite K10 29 (MK10) חימר אז נתן מוצר צהוב / כתום, דומה במראהו דו מסחריים אחריםדלקי odiesel (ראה רשימה של חומרים) (איור 3). תוצאות מניתוח FAME של דלק ביו דיזל decolorized Isochrysis מוצגים בלוח 2. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54189/54189fig3.jpg" /> איור 3. השוואת Isochrysis ודלקים ביודיזל סויה. ביודיזל גרין Isochrysis (באמצע) מופק על ידי esterification של חומצות שומן חופשיות חילוץ וטיהר. הַדהָיָה מייצרת מוצר (מימין) עם תכונות דומות לאלו של ביודיזל מסחרי (משמאל). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig3large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> FAME </td><td> Iso -paste </td><td> Iso -powder </td></tr><tr><td> 14:00 </td><td> 16.4 </td&gt; <td> 19.4 </td></tr><tr><td> 14:01 </td><td> - </td><td> 0.3 </td></tr><tr><td> 15:00 </td><td> זֵכֶר </td><td> 0.3 </td></tr><tr><td> 16:00 </td><td> 10.1 </td><td> 8.8 </td></tr><tr><td> 16: 1 Δ9 </td><td> 7.6 </td><td> 5.5 </td></tr><tr><td> 16:02 </td><td> ND </td><td> 0.3 </td></tr><tr><td> 16:03 </td><td> ND </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> 18:00 </td><td> זֵכֶר </td><td> 0.2 </td></tr><tr><td> 18: 1 B </td><td> 12.1 </td><td> 14.3 </td></tr><tr><td> 18:02 </td><td> 8.1 </td><td> 7.1 </td></tr><tr><td> 18: 3 C </td><td> 8.5 </td><td> 13.5 </td></tr><tr><td> 18:04 </td><td> 19.8 </td><td> 10.4 </td></tr><tr><td> 18:05 </td><td> ND </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 20:05 </td><td> ND </td><td> - </td></tr><tr><td> 22:05 </td><td> ND </td><td> 2 </td></tr><tr><td> 22:06 </td><td> 6.9 </td&gt; <td> 11 </td></tr><tr><td> Σ D </td><td> 89.8 </td><td> 96.2 </td></tr><tr><td colspan="3"> הערות: המינוח בחומצת שומן #carbons:. # ציס אג&quot;ח -double B בשילוב 18: 1 Δ9 + 18:.. 1 Δ11 C משולב Δ6,9,12 ו Δ9,12,15 איזומרים D החומר הנותר הוא בערך 50 : 50 fames אחרים ורכיבים שאינם FAME (סה&quot;כ כ -95% FAME). ND = לא זוהה. </td></tr></tbody></table> הרכב FAME טבלה 2. של ביודיזל המופק -past מסחרי Iso ו- ISO -powder ביומסה Isochrysis. שומני Neutral התקבלו כתערובת מוצקה ירקרקה ב 40% w / w מן Iso -paste-האו ו -54% (ממוצעת.) מן האבקה-האו (טבלת 1) שָׁוֶה. סינון שומנים נייטרלי מומס באמצעות סיליקה באמצעותDCM נתן לאחר הסרת ממס, אדמדם / כתום מוצק יכול להיות recrystallized עם hexanes להרשות alkenones טהור אנליטית כמו מוצק לבן. הליך זה הביא 16% (w / w) תשואה מבודד של alkenones מתשואה רסק-האו ו -25% שָׁוֶה מ Iso -powder-האו (טבלה 1).

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass at JoVE.com

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

שיטות מפורטות מוצגות לייצור ביודיזל יחד עם שיתוף הבידוד של alkenones כמו קו-מכפלה חשובה מכל microalgae המסחרי Isochrysis.

פרוטוקול ניסויי עבור ייצור ביודיזל עם בידוד של Alkenones כמו קו-מכפלה מ מסחרי<em&gt; Isochrysis</em&gt; ביומסה אצות

The need to replace petroleum fuels with alternatives from renewable and more environmentally sustainable sources is of growing importance. ...

experimental-protocol-for-biodiesel-production-with-isolation

Research

JoVE Journal

Environment

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

20.6K Views.  Western Washington University.  שיטות מפורטות מוצגות לייצור ביודיזל יחד עם שיתוף הבידוד של alkenones כמו קו-מכפלה חשובה מכל microalgae המסחרי Isochrysis. 

Video: Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as plant-soil feedbacks (PSF) have large effects on plant performance, and create environmental heterogeneity that depends on the community composition. Understanding the importance of PSF for plant community assembly necessitates understanding of the role of heterogeneity in PSF, in addition to mean PSF effects. Here, we describe a protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity. Two example experiments are presented: (1) a field experiment with a 6-patch grid of soils to measure plant population responses and (2) a greenhouse experiment with 2-patch soils to measure individual plant responses. Soils can be collected from the zone of root influence (soils from the rhizosphere and directly adjacent to the rhizosphere) of plants in the field from conspecific and heterospecific plant species. Replicate collections are used to avoid pseudoreplicating soil samples. These soils are then placed into separate patches for heterogeneous treatments or mixed for a homogenized treatment. Care should be taken to ensure that heterogeneous and homogenized treatments experience the same degree of soil disturbance. Plants can then be placed in these soil treatments to determine the effect of plant-induced soil heterogeneity on plant performance. We demonstrate that plant-induced heterogeneity results in different outcomes than predicted by traditional coexistence models, perhaps because of the dynamic nature of these feedbacks. Theory that incorporates environmental heterogeneity influenced by the assembling community and additional empirical work is needed to determine when heterogeneity intrinsic to the assembling community will result in different assembly outcomes compared with heterogeneity extrinsic to the community composition.

Understanding the role of environmental heterogeneity in species coexistence has typically focused on types of heterogeneity that are extrinsic to the community&#8217;s species composition. We provide novel detailed methods for creating soil heterogeneity treatments using soils subject to plant-soil feedback conditioning, or heterogeneity intrinsic to the community composition.

פרוטוקול ניסוי להטרוגניות קרקע מושרה צמח מניפולציה

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. Unfortunately, traditional benthic larval sampling methods, such as the dip-net, can be time-consuming and expensive. An alternative protocol involves collection of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Chironomidae is a species-rich family of flies (Diptera) whose immature stages typically occur in aquatic habitats. Adult chironomids emerge from the water, leaving their pupal skins, or exuviae, floating on the water&#8217;s surface. Exuviae often accumulate along banks or behind obstructions by action of the wind or water current, where they can be collected to assess chironomid diversity and richness. Chironomids can be used as important biological indicators, since some species are more tolerant to pollution than others. Therefore, the relative abundance and species composition of collected SFPE reflect changes in water quality. Here, methods associated with field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of chironomid SFPE are described in detail. Advantages of the SFPE method include minimal disturbance at a sampling area, efficient and economical sample collection and laboratory processing, ease of identification, applicability in nearly all aquatic environments, and a potentially more sensitive measure of ecosystem stress. Limitations include the inability to determine larval microhabitat use and inability to identify pupal exuviae to species if they have not been associated with adult males.

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrates are often used to monitor and assess water quality. An efficient protocol involves collections of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Here, techniques for field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of Chironomidae SFPE are described.

שימוש בChironomidae (כפולי כנף) גלמי Exuviae כמהיר Bioassessment פרוטוקול לגופי מים צפים-שטח

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of a variety of lignocellulosic feedstocks. Here we demonstrate the use of these low-cost protic ILs in the deconstruction of lignocellulosic biomass (Ionosolv pretreatment), yielding cellulose and a purified lignin. In the most generic process, the protic ionic liquid is synthesized by accurate combination of aqueous acid and amine base. The water content is adjusted subsequently. For the delignification, the biomass is placed into a vessel with IL solution at elevated temperatures to dissolve the lignin and hemicellulose, leaving a cellulose-rich pulp ready for saccharification (hydrolysis to fermentable sugars). The lignin is later precipitated from the IL by the addition of water and recovered as a solid. The removal of the added water regenerates the ionic liquid, which can be reused multiple times. This protocol is useful to investigate the significant potential of protic ILs for use in commercial biomass pretreatment/lignin fractionation for producing biofuels or renewable chemicals and materials.

The pretreatment of lignocellulosic biomass with protic low-cost ionic liquids is shown, resulting in a delignified cellulose-rich pulp and a purified lignin. The pulp gives rise to high glucose yields after enzymatic saccharification.

המקדים של ביומסה Lignocellulosic עם נוזלים יוניים בעלות נמוכה

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of ...

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has relevant health and economic consequences. Many cyanobacterial strains are toxin producers, and only a few cells are necessary to induce irreparable damage to the environment. Therefore, water-body authorities and administrations require rapid and efficient early-warning systems providing reliable data to support their preventive or curative decisions. This manuscript reports an experimental protocol for the in-field detection of toxin-producing cyanobacterial strains by using an antibody microarray chip with 17 antibodies (Abs) with taxonomic resolution (CYANOCHIP). Here, a multiplex fluorescent sandwich microarray immunoassay (FSMI) for the simultaneous monitoring of 17 cyanobacterial strains frequently found blooming in freshwater ecosystems, some of them toxin producers, is described. A microarray with multiple identical replicates (up to 24) of the CYANOCHIP was printed onto a single microscope slide to simultaneously test a similar number of samples. Liquid samples can be tested either by direct incubation with the antibodies (Abs) or after cell concentration by filtration through a 1- to 3-&#956;m filter. Solid samples, such as sediments and ground rocks, are first homogenized and dispersed by a hand-held ultrasonicator in an incubation buffer. They are then filtered (5 - 20 &#956;m) to remove the coarse material, and the filtrate is incubated with Abs. Immunoreactions are revealed by a final incubation with a mixture of the 17 fluorescence-labeled Abs and are read by a portable fluorescence detector. The whole process takes around 3 h, most of it corresponding to two 1-h periods of incubation. The output is an image, where bright spots correspond to the positive detection of cyanobacterial markers.

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

The presence of cyanobacterial toxins in fresh water reservoirs for human consumption is a major concern for water management authorities. To evaluate the risk of water contamination, this article describes an protocol for the in-field detection of cyanobacterial strains in liquid and solid samples by using an antibody microarray chip.

פרוטוקול הניסוי לזיהוי<em&gt; כחוליות</em&gt; בדגימות נוזלים ומוצקים עם צ&#39;יפ Microarray נוגדן

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

Comparison of Scale in a Photosynthetic Reactor System for Algal Remediation of Wastewater

An experimental methodology is presented to compare the performance of two different sized reactors designed for wastewater treatment. In this study, ammonia removal, nitrogen removal and algal growth are compared over an 8-week period in paired sets of small (100 L) and large (1,000 L) reactors designed for algal remediation of landfill wastewater. Contents of the small and large scale reactors were mixed before the beginning of each weekly testing interval to maintain equivalent initial conditions across the two scales. System characteristics, including surface area to volume ratio, retention time, biomass density, and wastewater feed concentrations, can be adjusted to better equalize conditions occurring at both scales. During the short 8-week representative time period, starting ammonia and total nitrogen concentrations ranged from 3.1-14 mg NH3-N/L, and 8.1-20.1 mg N/L, respectively. The performance of the treatment system was evaluated based on its ability to remove ammonia and total nitrogen and to produce algal biomass. Mean &#177; standard deviation of ammonia removal, total nitrogen removal and biomass growth rates were 0.95&#177;0.3 mg NH3-N/L/day, 0.89&#177;0.3 mg N/L/day, and 0.02&#177;0.03 g biomass/L/day, respectively. All vessels showed a positive relationship between the initial ammonia concentration and ammonia removal rate (R2=0.76). Comparison of process efficiencies and production values measured in reactors of different scale may be useful in determining if lab-scale experimental data is appropriate for prediction of commercial-scale production values.

An experimental methodology is presented to compare the performance of small (100 L) and large (1,000 L) scale reactors designed for algae remediation of landfill wastewater. System characteristics, including surface area to volume ratio, retention time, biomass density, and wastewater feed concentrations, can be adjusted based on application.

השוואת סולם ב כור מערכת פוטוסינתזה משיקום אצות של שפכים

An experimental methodology is presented to compare the performance of two different sized reactors designed for wastewater treatment. In this study, ...

Development of Metarhizium anisopliae as a Mycoinsecticide: From Isolation to Field Performance

A major concern when developing commercial mycoinsecticides is the kill speed compared to that of chemical insecticides. Therefore, isolation and screening for the selection of a fast-acting, highly virulent entomopathogenic fungus are important steps. Entomopathogenic fungi, such as Metarhizium, Beauveria, and Nomurea, which act by contact, are better suited than Bacillus thuringiensis or nucleopolyhedrosis virus (NPV), which must be ingested by the insect pest. In the present work, we isolated 68 Metarhizium strains from infected insects using a soil dilution and bait method. The isolates were identified by the amplification and sequencing of the ITS1-5.8S-ITS2 and 26S rDNA region. The most virulent strain of Metarhizium anisopliae was selected based on the median lethal concentration (LC50) and time (LT50) obtained in insect bioassays against III-instar larvae of Helicoverpa armigera. The mass production of spores by the selected strain was carried out with solid-state fermentation (SSF) using rice as a substrate for 14 days. Spores were extracted from the sporulated biomass using 0.1% tween-80, and different formulations of the spores were prepared. Field trials of the formulations for the control of an H. armigera infestation in pigeon peas were carried out by randomized block design. The infestation control levels obtained with oil and aqueous formulations (78.0% and 70.9%, respectively) were better than the 63.4% obtained with chemical pesticide.

Development of Metarhizium anisopliae as a Mycoinsecticide: From Isolation to Field Performance

Here, we report the different stages involved in the knowledge-based development of an effective mycoinsecticide, including the isolation, identification, screening, and selection of the "best-fit" entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae, for the control of insect pests in agriculture.

פיתוח של<em&gt; מטריציום anisopliae</em&gt; כמקוטלת חיידקים: מהבידוד לביצועי שדה

A major concern when developing commercial mycoinsecticides is the kill speed compared to that of chemical insecticides. Therefore, isolation and ...

Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The main components of the system were the adsorbent bed, the condenser, the evaporator, the cooling sub-system, and the solar collector. In the first step of the experiment, the vapor-saturated bed was heated by the solar radiation under closed conditions, which caused the bed temperature and pressure to increase. When the bed pressure became high enough, the bed was switched to connect to the condenser, thus water vapor flowed continually from the bed to the condenser to be liquefied. Next, the bed needed to cool down after the desorption. In the solar-shielded condition, achieved by aluminum foil, the circulating water loop was opened to the bed. With the water continually circulating in the bed, the stored heat in the bed was took out and the bed pressure decreased accordingly. When the bed pressure dropped below the saturation pressure at the evaporation temperature, the valve to the evaporator was opened. A mass of water vapor rushed into the bed and was adsorbed by the zeolite material. With the massive vaporization of the water in the evaporator, the refrigeration effect was generated finally. The experimental result has revealed that both the COP (coefficient of the performance of the system) and the SCP (specific cooling power of the system) of the SAPO-34 zeolite was greater than that of the ZSM-5 zeolite, no matter whether the adsorption time was longer or shorter. The system of the SAPO-34 zeolite generated a maximum COP of 0.169.

With solar energy as the driving force, a novel adsorption refrigeration system has been developed and experimentally investigated. Water vapor and zeolite formed the working pair of the adsorption system. This manuscript describes the setup of the experimental rig, the operation procedure, and the important results.

מערכת ניסויית של ספיחה שמש קירור עם אספן מרוכז

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by environmental organochlorine pesticides (OCPs) in hepatocytes. HepG2 cells were exposed to &#946;-hexachlorocyclohexane (&#946;-HCH) for 24 h at an equivalent dose of internal exposure in general population. Ultrastructure in hepatocytes was examined by transmission electron microscopy (TEM) to show the damage of mitochondria. Mitochondrial function was further evaluated by mitochondrial fluorescence intensity, adenosine 5'-triphosphate (ATP) levels, oxygen consumption rate (OCR) and mitochondrial membrane potential (MMP) in HepG2 cells incubated with &#946;-HCH. The mitochondria fluorescence intensity after stained by mitochondrial green fluorescent probe was observed with a fluorescence microscopy. The luciferin-luciferase reaction was used to determine ATP levels. The MMP was detected by the cationic dye JC-1 and analyzed under flow cytometry. OCR was measured with an extracellular flux analyzer. In summary, these protocols were used in detecting mitochondrial function in hepatocytes with to investigate mitochondria damages.

Understanding the influence of environmental organochlorine pesticides (OCPs) on mitochondrial function in hepatocytes is important in exploring the mechanism of OCPs causing metabolic disorders. This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function.

פרוטוקול ניסיוני לזיהוי תפקוד מיטוכונדריאלי בהפטוציטים שנחשפו לחומרי הדברה אורגנוכלורין

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

Experimental Methods of Dust Charging and Mobilization on Surfaces with Exposure to Ultraviolet Radiation or Plasmas

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using three recently developed experiments in which dust particles are exposed to thermal plasma with beam electrons, beam electrons only, or ultraviolet (UV) radiation only. The UV light source has a narrow bandwidth in wavelength centered at 172 nm. The beam electrons with the energy of 120 eV are created with a negatively biased hot filament. When the vacuum chamber is filled with the argon gas, a thermal plasma is created in addition to the electron beam. Insulating dust particles of a few tens of microns in diameter are used in the experiments. Dust particles are recorded to be lofted to a height up to a few centimeters with a launch speed up to 1 m/s. These experiments demonstrate that photo and/or secondary electron emission from a dusty surface changes the charging mechanism of dust particles. According to the recently developed &#34;patched charge model&#34;, the emitted electrons can be re-absorbed inside microcavities between neighboring dust particles below the surface, causing the accumulation of enhanced negative charges on the surrounding dust particles. The repulsive forces between these negatively charged particles may be large enough to mobilize and lift them off the surface. These experiments present the advanced understanding of dust charging and transport on dusty surfaces, and laid a foundation for future investigations of its role in the surface evolution of airless planetary bodies.

Dust charging and mobilization is demonstrated in three experiments with exposure to thermal plasma with beam electrons, beam electrons only, or ultraviolet (UV) radiation only. These experiments present the advanced understanding of electrostatic dust transport and its role in shaping the surfaces of airless planetary bodies.

שיטות נסיוניות של אבק טעינה והתגייסות על משטחים עם חשיפה לקרינה אולטרה סגולה או פלזמות

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current measures to combat such pathogens have proved too conservative and, thus, not sufficiently effective, and they can potentially pose environmental risks. Therefore, it is extremely necessary to identify host-resistance factors to assist in controlling plant diseases naturally through the identification of resistant germplasm, the isolation and characterization of resistance genes, and the molecular breeding of resistant cultivars. In this regard, there is need to establish an accurate, rapid, and large-scale inoculation method to breed and develop plant resistance genes. The rice blast fungal pathogen Magnaporthe grisea causes severe disease symptoms and yield losses. Recently, M. grisea has emerged as a model organism for studying the mechanisms of plant-fungal pathogen interactions. Hence, we report the development of a plant virulence test method that is specific for M. grisea. This method provides for both spray inoculation with a conidial suspension and wounding inoculation with mycelium cubes or droplets of conidial suspension. The key step of the wounding inoculation method for detached rice leaves is to make wounds on plant leaves, which avoids any interference caused by host penetration resistance. This spray/wounding protocol contributes to the rapid, accurate, and large-scale screening of the pathotypes of M. grisea isolates. This integrated and systematic plant infection method will serve as an excellent starting point for gaining a broad perspective of issues in plant pathology.

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Here, we present a protocol to test plant virulence with the plant pathogen Magnaporthe grisea. This report will contribute to the large-scale screening of the pathotypes of fungi isolates and serve as an excellent starting point for understanding the resistant mechanisms of plants during molecular breeding.

הבדיקה זיהום צמח: ריסוס, בתיווך הפצע חיסון עם הפתוגן של צמח Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...