Эта работа была поддержана Национальным научным фондом (CHE-1151492), Северо-Западный Альянс Advanced Возобновляемые (общение Дж Wilson-Пельтье), а также через частные пожертвования от друзей WHOI. Мы благодарим Кевин Р. Steidley и Ким Ascherl (USDA / ARS / NCAUR) за отличную техническую помощь.

1. микроводорослей и Биомасса Приготовление Примечание: морской микроводоросли Isochrysis Sp. &quot;Т-изо&quot;, используемый в настоящем исследовании, можно приобрести (см список материалов). Multi-килограммовые количества Isochrysis можно приобрести в виде замороженного влажной пасты (Iso -paste) , содержащий около 80% воды и 20% биомассы, а также темно - зеленый / около черного цвета с резким запахом , пахнущей моря. Isochrysis может также приобрести в виде сухого (95% в сухом состоянии ) желто-коричневого порошка (МОС -порошковая) с подобным запахом. <ol><li> Для того , чтобы высушить пасту Isochrysis, открыть 1 кг пакет с разрезанием 1 - 2 - дюймовый отверстие в углу пластиковой упаковки с помощью ножниц. </li><li> Выдавить примерно 300 г этого Isochrysis вставить через отверстие в 150 мм х 75 мм кристаллизатор , чтобы создать тонкий слой (~ 20 мм). </li><li> Оставьте пасту высохнуть на воздухе при комнатной температуре, пока она не становится сухой и шелушится (как правило, 48 -96 ч). Примечание: Фактическое время сушки может изменяться и зависит от температуры. Тем не менее, никакой разницы не было замечено в урожайности или качества продукции с еще более длительное время сушки (до двух недель). Процесс сушки может быть также сделано более однородным и / или ускорен путем размещения кристаллизатор на теплой плите (30 - 40 ° C). </li><li> Скрип сухой биомассы из кристаллизатор с помощью шпателя и собрать в экстракции целлюлозы наперстка (длина: 123 мм, 43 мм ID). Запишите вес сухой биомассы Isochrysis. </li></ol> 2. Сокслета Добыча сухой биомассы Isochrysis <ol><li> Загрузите Isochrysis катио- экстракции целлюлозы наперстка ( как правило , 50 - 60 г сухой биомассы) в аппарате Сокслета экстракции. </li><li> Колба заливается Сокслета с гексаном (400 мл), включите источник воды в конденсаторе и тепла, и позволить Сокслета, к циклу в течение 24 - 48 ч (до тех пор пока цвет растворителя не пошел от темно-зеленого кслабый желтый). </li><li> Выключите огонь и дайте возможность устройству остыть до комнатной температуры, затем отсоедините колбу с экстрактором Сокслета. </li><li> Удалить гексаны с помощью роторного испарителя и записать вес гексановой экстрагируемые вещества ( &quot;гексан водорослевой масло&quot; (Н-AO)). </li></ol> 3. Омыление цветению нефти и разделения жирных кислот и нейтральных липидов <ol><li> Растворяться Н-AO в то же круглодонную колбу с шага 2.4 выше смесью метанол: дихлорметан (2: 1, объем = 10 х масса водорослевой масла). </li><li> Добавьте мешалку и прикрепить обратным холодильником (катушки: 500 мм длина). </li><li> Добавить H 2 O (объем = 2,67 × масса водорослевой масла) и KOH (50% вес / вес водорослевой масла) и нагревают содержимое при перемешивании до 60 ° С в течение 3 часов. </li><li> После охлаждения до комнатной температуры, удаления органических растворителей (метанол и дихлорметан) на роторном испарителе. </li><li> Перенести оставшуюся водную смесь выливали в 1-L Делительную воронку. Добавить гексаны (эквивалент в объеме к водному раствору), встряхните делительную воронку, и позволяют слоям разделиться. </li><li> Слить нижний водный слой в коническую колбу и слейте верхнюю органическую фазу в отдельную Эрленмейера. </li><li> Повторите шаги 3.5 и 3.6, пока органический слой не станет бесцветным (обычно 1-2 раза больше). </li><li> Концентрируют объединенные органические экстракты на роторном испарителе, чтобы изолировать нейтральные липиды в виде зеленовато твердого вещества (т ≈ 60 -. 70 ° С). </li><li> Подкислите водной фазы с HCl (6 M, до рН ~ 2, как указано индикаторной бумаге). </li><li> Извлечение свободных жирных кислот (FFAs) из подкисленной водной фазы гексаном (эквиобъемном к водной фазе), используя 1-литровую делительную воронку, как это описано в пунктах 3.5 и 3.6. </li><li> Удалить гексаны на роторном испарителе, чтобы получить FFAs в виде темно-зеленого почти черного маслянистого остатка (являющийся жидким при температуре&gt; 30 ° C). </li></ol> 4.Кислотно-катализируемой этерификации свободных жирных кислот и производство зеленой биодизельного топлива <ol><li> Передача FFAs с использованием смеси метанол: хлороформ (1: 1, 6 х объем водорослевой масла) сначала растворить FFAs, а затем выливали в толстостенной реакционную колбу высокого давления, снабженный мешалкой. </li><li> Добавить концентрированную H 2 SO 4 (20% вес / вес водорослевой масла), запечатать колбу и нагревают смесь до 90 ° С при перемешивании в течение 1 часа. </li><li> После охлаждения до комнатной температуры, вводить смесь выливали в делительную воронку. </li><li> Добавить H 2 O (2 х объем водорослевого масла), встряхните делительную воронку, и позволить фазам разделиться. </li><li> Слить нижний слой в предварительно взвешенную колбу с круглым дном и концентрировали на роторном испарителе. Записывают массу полученного биодизельного топлива. </li><li> Анализировать профиль жирных кислот с помощью газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектором (ГХ-FID) 28 (газовый хроматограф , снабженный DB-88 [(88% cyanopropyл) methylarylpolysiloxane] колонка (30 м х толщина 0,25 мм ID х пленки 0,20 мкм). Примечание: Общие жирные кислоты метиловые эфиры аттестованы удерживания сравнения времени с подлинными образцами, полученными в промышленных масштабах. Кроме того, газовая хроматография-масс-спектрометрии (ГХ-МС, газовый хроматограф в сочетании с масс-селективным детектором) проводят при идентичных условиях температурной программе и колонки для анализа компонентов, таких, как С18: 4, для которых не имеющие аутентичного стандарты не доступны с применены результаты ГХ количественного определения. </li></ol> 5. Биодизель обесцвечивание <ol><li> Нагреть темно-зеленого цвета биодизельного топлива до 60 ° С в круглодонную колбу, снабженную мешалкой. </li><li> Добавить монтмориллонита K 10 (МК10) порошка (10-20% вес / вес биодизельного топлива) и перемешивают в течение 1 часа. </li><li> Удалите с круглым дном с огня и дайте раствору остыть до комнатной температуры. </li><li> Подготовьте устройство с фильтрующей состоящую из круглодонную колбу и фильтровальную удовольствияNel, содержащий целлюлозный фильтр бумагу (зола 0,007%). </li><li> Налейте охлажденный обесцвечивают биодизель через фильтрующую воронку с использованием минимального количества гексана, чтобы промыть круглодонную колбу. </li><li> Отсоедините фильтровальной воронке от круглодонную колбу (это теперь содержит гексаны решение обесцвечен биодизель) и удалите гексанов с помощью роторного испарителя с получением оранжевого / красного биодизельного топлива. </li><li> Образцы хранят при температуре 4 ° С в течение которых некоторое осаждение нерастворимого вещества (~ 10% вес / вес) будет происходить. </li><li> Удалите нерастворимого материала путем декантации или фильтрации, как описано в шаге 5.4 и 5.5 для получения прозрачного гомогенного биодизель для анализа. </li></ol> 6. Выделение и очистка Alkenones от нейтральных липидов <ol><li> Растворите нейтральные липиды (со стадии 3.8) в минимальном количестве дихлорметана (приблизительно 50 мл на 10 г нейтральных липидов) и добавляют раствор пипеткой в ​​верхней части хроматографической колонки (О.D 60 мм, ID 55 мм, длина 18 &quot;), содержащей силикагель (230-400 меш, 100 г). </li><li> Элюции раствора через кремнезем с давлением (~ 5 фунтов на квадратный дюйм) с использованием дихлорметана (приблизительно 150 мл) в качестве растворителя и собирают элюент в 250-мл круглодонную колбу. </li><li> Удалите дихлорметан на роторном испарителе с получением твердого вещества оранжевого цвета. </li><li> Рекристаллизации твердого вещества, используя гексаны путем добавления приблизительно 100 мл кипящего гексанами с последующим дополнительным количеством дополнительных перегонных гексаны до тех пор, пока раствор не станет однородным (общий объем ~ 150 мл). Затем медленно охлаждают раствор до комнатной температуры с целью ускорения кристаллизации. </li><li> Собирают Кристаллизовавшийся alkenones с использованием устройства фильтрации, как описано на стадии 5.4, используя небольшое количество холодной (0 ° C) гексанов, смыва колбы. </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 является одним из только выбрать количество видов водорослей разводимых промышленно, заготавливаемых в качестве основного компонента кормов моллюсками, и поэтому представитель в масштабах , необходимых для производства биотоплива. Наличие водорослей и используемых стандартных методов, используемых в данном исследовании, сделать протокол представлен широко доступными для других групп для дальнейших исследований. Критические шаги включают в себя сушку на воздухе водоросли (в отличие от лиофилизации 33), экстракции растворителем, омыление и этерификацию. С помощью этих операций можно исследовать выход липидов и других побочных продуктов от различных Isochrysis имеющихся 30. Предполагается , что они могут отличаться в результате различающихся штаммов и методов культивирования, 31 , а также может оказать влияние на характер продукта и какой - либо дополнительной обработки (например, сушки или замораживания) , используемых поставщиком. Как мы покажем здесь, протокол разработкиEd может быть успешно применен к различным видам продукции Isochrysis, начиная от влажной пасты до сухого размолотого порошка. Урожайность биодизельного топлива были ниже, однако из порошкообразной биомассы (7% вес / вес сухой биомассы VS. 12% вес / вес от высушенной пасты), что соответствует с меньшими количествами водорослевой масла (Н-АО) извлечено. Это может свидетельствовать о том , что альтернативный протокол экстракции 32, кроме Сокслета может быть лучше подходит для сухих измельченных Isochrysis продуктов. Порошок Isochrysis используемый в данном исследовании, рекламируется как содержащие 23-25% липиды, которые похожи на то , что мы экспериментально полученный из высушенного Isochrysis пасты. 33,34,26 Несмотря на различные цвета исходной сухой биомассы, изотопического паста-хао и Iso -порошковая-Hao были практически неразличимы, как темно - зеленый / вблизи черных тел с точками плавления приблизительно 50 ° С. Интересно отметить, что отношение FFAs к нейтральной губеИдентификаторы в течение двух экстрактов гексана разные. После того, как омыление и разделения нейтральных липидов, мы получили 60% (вес / вес) FFAs и 40% (вес / вес) нейтральных липидов из Iso -paste-Hao. Изотропизирует порошок-Hao производится в среднем 46% (вес / вес) FFAs и 54% (вес / вес) нейтральные липиды. Эти результаты свидетельствуют о том, что либо исходные порошкообразные биомасса может содержать более высокие количества нейтральных липидов по отношению к производным FA , чем пасты Isochrysis, или что экстракция Сокслета порошкообразного Isochrysis несколько селективным для нейтральных липидов. Мало того, что выходы продуктов , полученных из двух коммерческих Isochrysis биомасс разные, но и профили жирных кислот в результате производства биодизельного топлива. Это важно, так как топливные свойства биодизель напрямую зависят от характера и содержания отдельных МЭЖК. 35 Для того, чтобы быть коммерческим, все биодизельное топливо должно соответствовать стандартам , описанным в ASTM документовD6751 или EN 14214 в США или Европе соответственно. Технические характеристики включают диапазоны для смазывающей способности и кинематической вязкости, а также минимальные значения цетанового числа и окислительной стабильности. Другие важные рекомендации относятся к свойствам холодного потока в виде облака точек (CP) или холодного фильтра точка закупорка (ПТФ). Ранее мы уже сообщали результаты от всесторонних испытаний топлива биодизельного топлива , полученного из изотропизирует пасты. 36 Поскольку профиль FAME биодизельного топлива производится из -порошковая Iso в данном исследовании, аналогичны тем , которые ранее испытания, мы можем предсказать некоторые свойства топлива , чтобы быть похожими для обоих биодизельного топлива. Например, полиненасыщенные жирные кислоты (PuFAMEs, более двух двойных связей) приходится около 40% обоих FAME смесей (35,2% и 39,9%, таблица 2). Это приведет к снижению устойчивости к окислению и благоприятной холодной потока. 35 Есть, однако, небольшие различия в FAME профилях двух biodieSEL топлива. Биодизель получают из порошкообразного Isochrysis содержал более высокое количество 14: 0 (19,4 мг / г против 16,4 мг / г), 18: 3 (13,5 мг / г по сравнению с 8,5 мг / г), и 22: 6 (11,0 мг / г против 6,9 мг / г) FAMEs, еще более низкие количества 18: 4 (10,4 мг / г против 19,8 мг / г). Степень влияния этих различий на различных свойств топлива, содержащихся в стандартах ASTM остается исследовать. Первоначальный биодизель , полученный из обоих коммерческих Isochrysis водорослей было так же темно - зеленого цвета , который можно объяснить наличием хлорофиллов. 36 Хлорофилл и его производные, как сообщается, оказывают негативное влияние на стабильность растительных масел и их соответствующих биодизельного топлива. 36,29 на основе метода Issariyakul и Далай - ламы для обесцвечивать greenseed рапсовое масло в связи с производством биодизельного топлива, 29 помешивая наш зеленый биодизель более чем на 10% (вес / вес) MK10 при 60 ° с в течение 1 ч привело к резкомуснижение содержания пигмента путем визуального осмотра (см. рисунок 2). Массовые извлечения из процесса обесцвечивание были в среднем на 90%. Урожайность очищенных alkenones из изотропизирует пасты-хао и изотропизирует порошковым Hao нейтральных липидов были сопоставимы на 40% и 46% вес / вес соответственно (таблица 1). Так как нейтральные липиды представляют собой большую долю материала , содержащегося в изотропизирует пороховой Hao (54% вес / вес по сравнению с 40% вес / вес), alkenone выход из изотропизирует порошка-Hao превышает изотропизирует пасты Hao выход alkenone примерно на 10% (25% вес / вес по сравнению 16% вес / вес). Однако, учитывая , что урожайность изотопического самого порошка-Hao были ниже , чем изотропизирует пасты-хао (15% против 20% вес / вес), общий выход alkenones из сухих биомасс Isochrysis больше похожи (0,2 х 0,4 х 0,4 = 3,2% вес / вес из высушенной Isochrysis пасты и 0,15 х 0,54 х 0,46 = 3,7% от Isochrysis порошка).

Там в последнее время был большой всплеск интереса к биотоплива из водорослей, в частности , для производства жидких топлив , таких как биодизель 1 и другие масла , полученного из биологической массы. 2 Предлагаемые преимущества включают предотвращение определенных продуктов питания по сравнению с топливными спорами 3 и , по сообщениям высших продуктивностью и возможности CO 2 по предотвращению изменения климата по сравнению с традиционными сельскохозяйственными культурами. 4 Это соответствует почти 20 лет департамент Соединенных Штатов видов программы водной энергетики (ASP) началось в 1978 году с целью изучения транспортировки топлива из водорослей. Как отмечается в докладе Шихэна, 5 программа закончилась в 1996 году , в первую очередь потому , что прогнозируемые расходы не были конкурентоспособными с сырой нефтью в то время ($ 18,46 за баррель (159 л)). В то время как стоимость нефти резко возросла с тех пор ($ 87,39 за баррель в 2014 году) 6, который соединен с возрождением в водорослевой исследований биологического топлива, некоторые чпр утверждал , что , тем не менее водорослевые виды биотоплива окажется слишком дорогостоящей. 7 В качестве одной стратегии , чтобы компенсировать издержки производства биотоплива, понятие копроизведениями добавленной стоимостью стала как среди критиков 7,8 и сторонников 9,10 и функций в качестве одной из основных причин преследуя водорослевые биотоплива в Соединенных Штатах Министерства энергетики (DOE) &quot;Национальный Водоросли биотопливо технологии дорожной карты&quot;. 11 Здесь мы опишем метод для копродукции двух отдельных потоков топлива от коммерческого Isochrysis микроводорослей. Мы сосредоточились на Isochrysis отчасти потому , что уже производится промышленно, собирают для целей марикультуры, а также потому , что Isochrysis является одним из немногих видов водорослей , которые в дополнение к традиционным липидов (т.е. жирные кислоты) biosynthesize уникальный класс соединения , известные как полиненасыщенных длинноцепочечных alkenones. 12 Alkenone структуры характеризуются очень л<html> Ong углеводородные цепи (36-40 атомов углерода), от двух до четырех не-метилен прервала транс -double связи, и метил или этил кетон (рисунок 1). Alkenone ненасыщенности чувствительна к растущей температуры водорослей, 13,14 таким образом, что доля diunsaturated C37 метильной alkenone (так называемый &quot;индекс ненасыщенности&quot;) может быть использован в качестве посредника для последних температуры поверхности моря 15 - 20 . Alkenones являются Считается , находятся в цитоплазматических липидных тел и может быть более обильным , чем триглицериды (СТП). 21,22 в атмосфере азота или фосфора ограничения, вплоть до 10-20% углерода клеток в стационарной фазе накапливается в alkenones. 23,24 с эволюционной точки зрения, alkenones , возможно, были предпочитать TAGs , потому что их транс -double геометрия связь обеспечивает более стабильную форму хранения энергии. 21 189fig1.jpg &quot;/&gt; Рисунок 1. Структуры полиненасыщенных длинной цепью alkenones Общие alkenone метил 37: 3 . Изолировано от Isochrysis иллюстрирующих длинной углеводородной цепью длиной (36 - 40 атомов углерода), транс не-метилен прервала двойные связи, и оканчивающийся в метил или этил - кетона. Номенклатура подобен жирных кислот , где #: # относится к числу атомов углерода. Число двойных связей <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig1large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig1large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> Мы полагаем , что alkenones представляют собой многообещающую возобновляемого сырья углерода из общего водорослей с историей промышленного выращивания. 25 Биодизель получают непосредственно из общего липидного экстракта Isochrysis содержит значительное количество (10-15% вес / вес) от alkenones и загрязнения эти соединения с высокой температурой плавления приводит к ухудшению свойств холодного потока топлива. Тем не менее, с помощью тон методики омыления / экстракции, описанные здесь, alkenones могут быть удалены и восстановлены тем самым улучшая качество биодизельного при производстве вторичного потока продукта. Недавно мы показали , превращение alkenones в качестве жидкого топлива путем перекрестного обмена с 2-бутена (butenolysis). 26 Реакция butenolysis использует коммерческий рутений метатезиса-инициатор, быстро происходит при низкой температуре, и чисто обеспечивает предсказуемую смесь топливо для реактивных двигателей диапазон углеводородов. Эта реакция осуществляется параллельно с синтезом биодизельного топлива из жирных кислот, представляющих первые шаги к &quot;Biorefinery&quot; подход 27 для коммерчески жизнеспособного производства биотоплива Isochrysis.

<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

Необходимость замены нефтяное топливо с альтернативными вариантами из возобновляемых и экологически более устойчивых источников приобретает все большее значение. Биомасса полученные виды биотоплива получили значительное внимание в этом отношении, однако первые поколения биотоплива из пищевых культур, таких как кукуруза этанол или биодизельного топлива из сои, как правило, в опале. Существует, таким образом, большой интерес к разработке методов производства жидкого топлива из внутренних и улучшенные непищевых источников. Здесь мы опишем подробную процедуру для получения очищенного биодизельного топлива из морской микроводоросли Isochrysis. Кроме того, уникальный набор липидов, известных как полиненасыщенных с длинными цепями alkenones изолированы параллельно, как это потенциально ценные побочные продукты, чтобы компенсировать стоимость производства биодизельного топлива. Multi-килограммовых количествах Isochrysis приобретены у двух коммерческих источников, один в качестве влажной пасты (80% воды) , который вначале высушивают перед обработкой, и ВЗее сухой измельченный порошок (95% в сухом состоянии). Липиды экстрагируют гексаном в аппарате Сокслета для получения водорослевого масла ( &quot;гексан водорослевые масло&quot;) , содержащий как традиционные жиры (т.е., триглицериды, 46-60% вес / вес) и alkenones (16-25% вес / вес). Омыления триглицеридов в водорослевой масла позволяет разделения получаемых свободных жирных кислот (FFAs) от alkenone содержащих нейтральных липидов. FFAs затем преобразуются в биодизельное топливо (т.е. метиловых эфиров жирных кислот, FAMEs) путем катализируемой кислотой этерификации в то время как alkenones выделяют и очищают от нейтральных липидов путем кристаллизации. Показано , что биодизельное топливо из коммерческих биомасс Isochrysis имеют сходные , но не идентичные профили FAME, характеризуется повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот (приблизительно 40% вес / вес). Урожайность биодизельного топлива была выше при запуске с влажной пасты Isochrysis (12% вес / вес против 7% вес / вес), которая может быть прослежена до меньших количеств гексана водорослевой О.И.л получается из порошкового продукта Isochrysis.

<html> Перед обработкой, паста Isochrysis (изотропизирует паста) сначала сушат. Это было удобно осуществлять в больших масштабах путем добавления -paste Iso к большому кристаллизатор и позволяя материалу высохнуть на воздухе при комнатной температуре. Во время сушки, некоторые формы воды объединенные (как правило, красноватого цвета), которые могут быть удалены путем декантации или пипеткой, чтобы ускорить процесс сушки. Примерно через 48 - 96 ч, теперь сухой Isochrysis может быть выгребали из кристаллизатор и получают в виде черного / зеленого чешуйчатого материала с водорослями подобный запах (рисунок 2). Урожайность сухой биомассы, как правило, 20% вес / вес пасты, как в рекламе. В противоположность этому , порошкообразный продукт Isochrysis (изотропизирует порошок) был желто-коричневого цвета, мелко измельчают, сухой порошок (95% в сухом состоянии ) , который использовали непосредственно без дальнейшей обработки (рисунок 2). 2 цифра &quot;SRC =&quot; / файлы / ftp_upload / 54189 / 54189fig2.jpg &quot;/&gt; Рисунок 2. Сравнение коммерческой пасты Isochrysis. Isochrysis (80% влажность) распространяется вдоль дна кристаллизатор и оставляли высохнуть на воздухе при комнатной температуре в течение 48-96 ч перед обработкой. Полученный в результате высушенный Isochrysis получают в виде темного цвета слоеного материала (справа) , который отличается по внешнему виду чем товарного сухого порошка Isochrysis (слева). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig2large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig2large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> Экстракция либо высушенного Iso -paste или изобутил порошка Сокслета гексаны, после удаления гексанах, водорослевые масла (Н-АО) , которые были похожи по внешнему виду , как темно-зеленый / почти сухому остатку черного (Т. пл. ~ 50 -60 ° С). Урожайность ч-AO при запуске из пасты ( &quot;изотропизирует паста-Hao&quot;) Были , как правило , 20% вес / вес сухой биомассы Isochrysis, в соответствии с нашими предыдущими результатами, 26 , тогда как доходность Н-АО путем экстракции в аппарате Сокслета коммерческого порошкообразного Isochrysis (&quot; изотропизирует порошковым Hao ») было 15% вес / W (таблица 1). <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Продукта (г) </td><td> Iso -paste </td><td> Iso -порошковая-1 </td><td> Iso -порошковая-2 </td></tr><tr><td> Сухой Биомасса </td><td> 30 </td><td> 20 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> Гексан Algal масло </td><td> 5,86 </td><td> 2,87 </td><td> 3.11 </td></tr><tr><td> FFAs </td><td> 3,52 </td><td> 1,34 </td><td> 1,38 </td></tr><tr><td> нейтральные липиды </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"> Примечания: Iso-порошок-1 и Iso-порошковые-2 представляют результаты двух проб порошка Isochrysis, которые были обработаны параллельно. Для других отчетов с выходов этих продуктов из Исо-пасты ссылки см 26, 32 и 33. </td></tr></tbody></table> Таблица 1. Выход продуктов из биомассы на коммерческой основе Isochrysis. Ацилглицеролов в Н-AO были превращены в соответствующие соли растворимы в воде карбоновой кислоты (т.е., мылах) при добавлении водного КОН в смеси метанол / CH 2 Cl 2. Нейтральные липиды, включая alkenones затем экстрагируют из этой водной смеси путем селективного разделения с гексанами. После удаления нейтральных липидов, reacidification из мыла затем получают соответствующие свободные жирные кислоты (FFAs), которые могут быть аналогичным образом, извлеченные из воднueous фаза с гексанами. От общей массы возмещений для комбинированных FFAs и нейтральных липидов из любой изотропизирует пасты-хао или Iso -порошковая-Hao были последовательно почти количественный. Тем не менее, соотношение продуктов (то есть, нейтральные липиды + FFAs) была другой. Из изотропизирует пасты-Hao мы получили 60% (вес / вес) FFAs и 40% (вес / вес) Нейтральные липиды (таблица 1). С другой стороны , изотропизирует порошок-Hao доказано обогащены нейтральных липидов ( в среднем = 54% нейтральных липидов + 46% FFAs) , как указано в таблице 1. Этерификацией FFAs с H 2 SO 4 и метанола затем получают метиловые эфиры жирных кислот (FAMEs, т.е. биодизельное топливо) в виде темно - зеленого цвета вблизи черной маслянистой жидкости в более чем 90% выходом (рисунок 3). Обесцвечивание путем нагревания над монтмориллонита К10 29 (MK10) глина затем дал желтый / оранжевый продукт, похожий по внешнему виду другой коммерческой биodiesel топливо (см перечень материалов) (рисунок 3). Результаты анализа Известность обесцвечивает биодизельного топлива Isochrysis приведены в таблице 2. <img alt="Рисунок 3" src="/files/ftp_upload/54189/54189fig3.jpg" /> Рисунок 3. Сравнение Isochrysis и сои биодизельного топлива. Зеленый Isochrysis биодизельного топлива (средний) получают путем этерификации извлечены и очищены свободных жирных кислот. Обесцвечивание производит продукт (справа) с аналогичными свойствами для коммерческого производства биодизельного топлива (слева). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig3large.jpg" target="_blank">нажмите здесь</a> , <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54189/54189fig3large.jpg" target="_blank">чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> FAME </td><td> Iso -paste </td><td> Iso -порошковая </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> след </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> Северная Дакота </td><td> 0,3 </td></tr><tr><td> 16:03 </td><td> Северная Дакота </td><td> 0,5 </td></tr><tr><td> 18:00 </td><td> след </td><td> 0,2 </td></tr><tr><td> 18: 1 В </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> Северная Дакота </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 20:05 </td><td> Северная Дакота </td><td> - </td></tr><tr><td> 22:05 </td><td> Северная Дакота </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"> Примечания: Кислота номенклатура Жирные является #carbons:. # Цис -double облигации B Комбинированный 18: 1 Δ9 + 18:.. 1 Δ11 C Совмещенный Δ6,9,12 и Δ9,12,15 изомеры D Оставшийся материал составляет примерно 50 : 50 других FAMEs и компоненты, не FAME (Total ~ 95% FAME). ND = не обнаружено. </td></tr></tbody></table> Таблица 2. FAME состав биодизельного топлива производится из коммерческих -past Iso и Iso -порошковая Isochrysis биомассы. Нейтральные липиды были получены в виде зеленовато твердой смеси при 40% вес / вес от Iso -paste-Hao и 54% (средн.) От изотопического порошковым Hao (таблица 1). Фильтрация растворенные нейтральные липиды через диоксид кремния с использованиемДХМ дало после удаления растворителя, красновато / оранжевого твердого вещества, которые могут быть перекристаллизовывают с гексаном, получа аналитически чистое alkenones в виде белого твердого вещества. Эта процедура привела к 16% (вес / вес) , выделенных выходом alkenones из изотропизирует пасты-Hao и с выходом 25% по сравнению с Iso -порошковая-Hao (таблица 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

Подробные методы представлены для производства биодизельного топлива наряду с совместным выделением alkenones в качестве ценных побочных продуктов от коммерческого Isochrysis микроводорослей.

Экспериментальный протокол для производства биодизеля с выделением Alkenones в копроизведениями из коммерческих<em&gt; Isochrysis</em&gt; Algal Биомасса

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.  Подробные методы представлены для производства биодизельного топлива наряду с совместным выделением alkenones в качестве ценных побочных продуктов от коммерческого Isochrysis микроводорослей. 

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.

Экспериментальный протокол для работы с завод-индуцированной неоднородности почвы

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.

Использование хирономид (Diptera), поверхностно-Плавающие куколки экзувии как Bioassessment протокола Rapid для водоемов

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.

Предварительная обработка биомассы лигноцеллюлозы с недорогими Ионные жидкости

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.

Экспериментальный протокол для обнаружения<em&gt; Цианобактерии</em&gt; В жидких и твердых образцах с антителом Microarray Chip

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.

Сравнение шкалы в системе фотосинтетического реактор для цветению восстановлению сточных вод

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.

Развитие<em&gt; Метаргиз анизолия</em&gt; Как Mycoinsecticide: от изоляции до полевых характеристик

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.

Экспериментальная система охлаждения солнечных адсорбции с концентрированной коллектор

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.

Экспериментальный протокол для обнаружения митохондриальной функции в гепатоцитах, подвергшихся воздействию органохлорных пестицидов

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.

Экспериментальные методы взимания пыли и мобилизации на поверхностях с воздействием ультрафиолетового излучения или плазмы

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.

Завод инфекции тест: Спрей и Рана опосредованной прививка с завода возбудителя Magnaporthe мурены

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

Экспериментальный протокол для производства биодизеля с выделением Alkenones в копроизведениями из коммерческих

Резюме

Смотреть дополнительные видео

PLAYLIST