Using inorganic fertilizer NPK for Scendesmus sp. biomass culture
,
and
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
This study is aimed to determine the effect of medium sources (NPK, Walne and BG11) and appropriate concentration of NPK fertilizer (16:16:8) on population growth of Scenedesmus sp. The growth of microalgae population was studied in two experiments: first with different nutrion sources (NPK, BG11 and Walne) and second with different NPK concentrations. Microalgae were cultured in 8 L glass bottles with initial density of 2×106 cells/mL. Light was provided from LEDs, illumination of 3000 Lux for 24/24, continuous aeration was supported during the experiment. The experiment was conducted under a room condition with controlled temperature (24.4±0.4°C). The results showed that Scenedesmus sp. cultured with NPK reached a maximum density of 35.1±1.1×106 cells/mL on day 13, a dry weight of 13.0±1.2 pg/tb, which is higher than that obtained with the remaining treatments. The protein and lipid content were 42.9% and 5.0% by dry weight, respectively. Scenedesmus sp. reached the highest algae density (33.2±0.2×106 cells/mL) when cultured with NPK 50 mg/L after 13 days of culture. Therefore, NPK can be used in Scenedesmus sp. biomass culture at a dosage of 50 mg/L to obtain the highest growth of microalgae populations
Tóm tắt
Nghiên cứu nhằm xác định ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng (NPK, Walne và BG11) và liều lượng phân bón NPK (16:16:8) đến tăng trưởng sinh khối tảo Scendesmus sp. Nghiên cứu được thực hiện với hai thí nghiệm gồm so sánh tăng trưởng quần thể tảo nuôi bằng các nguồn sinh dinh dưỡng khác nhau (NPK, BG11 và Walne), và so sánh tăng trưởng quần thể tảo được nuôi ở nồng độ NPK khác nhau. Tảo được bố trí nuôi trong bình thủy tinh 8 L với mật độ ban đầu là 2×106 tb/mL. Ánh sáng được cung cấp từ đèn LED, cường độ chiếu sáng 3000 Lux, thời gian chiếu sáng 24/24, sục khí liên tục trong suốt thời gian thí nghiệm, trong phòng có điều chỉnh nhiệt độ (24,4±0,4 oC). Kết quả cho thấy tảo Scenedesmus sp. nuôi bằng NPK đạt mật độ cực đại là 35,1±1,1×106 tb/mL vào ngày 13 và khối lượng khô là 13,0±1,2 pg/tb, cao hơn so với các nghiệm thức còn lại, hàm lượng protein và lipid lần lượt là 42,9% và 5,0% khối lượng khô. Tảo Scenedesmus sp. đạt mật độ tảo cao nhất (33,2±0,2×106 tb/mL) khi nuôi với liều lượng NPK 50 mg/L sau 13 ngày nuôi. Do đó, phân NPK có thể sử dụng trong nuôi sinh khối tảo Scenedesmus sp. với liều lượng 50 mg/L để đạt mật độ cao nhất.
Article Details
References
Abdulsamad, J.K., Varghese, S., & Thajudeen, J. (2019). Cost effective cultivation and biomass production of green microalga Desmodesmus subspicatus MB 23 in NPK fertilizer medium. J. Microbiol. Biotech. Food Sci. 9(3), 599-604.
Al-Gheethi, A. A., Mohamed, R. M., Jais, N. M., Efaq, A. N., Abd Halid, A., Wurochekke, A. A., & Amir-Hashim, M. K. (2017). Influence of pathogenic bacterial activity on growth of Scenedesmus sp. and removal of nutrients from public market wastewater. Journal of Water and Health, 15(5), 741-756.
Altın, N., Kutluk, T., Uyar, B., & Kapucu, N. (2019). Effect of Different Nitrogen Sources on the Growth and Lipid Accumulation of Chlorella variabilis. Journal of Applied Biological Sciences, 12(2), 38-40.
Andersen, R. (2005). Algal culturing techniques. Elsevier/Academic Press, Burlington, Massachusetts.
AOAC. (1984). Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists. (14th ed.). AOAC, Arlington.
Apandi, N., Mohamed, R. M. S. R., Al-Gheethi, A., Gani, P., Ibrahim, A., & Kassim, A. H. M. (2018). Scenedesmus Biomass Productivity and Nutrient Removal from Wet Market Wastewater, A Bio-kinetic Study. Waste and Biomass Valorization, 10, 2783-2800.
Becker, E. W. (1984). Biotechnology and exploitation of the green alga Scenedesmus oblipuus in India. Biomass, 4, 1-19.
Brown, M. R., & Miller, K. A. (1992). The ascorbic acid content of eleven species of microalgae used in mariculture. Journal of Applied Phycology, 4, 205-215.
Coutteau, P. (1996). Micro-algae. In: Manual on the production and use of live food for Aquaculture. Patrick Lavens and Patrick Sorgeloos (Eds). FAO Fisheries Technical Paper.
Gardner, R., Peters, P., Peyton, B., & Cooksey, E. K. (2011). Medium pH and nitrate concentration effects on accumulation of triacylglycerol in two members of the chlorophyta. Journal of Applied Phycology, 23, 1005-1016.
Guiry, M. D. (2020). AlgaeBase. World-wide Electronic Publication, National University of Ireland, Galway. Retrieved from http://www.algaebase.org; Searched on 3rd July 2020.
Huỳnh Thị Ngọc Hiền & Nguyễn Văn Hòa. (2020). Ảnh hưởng của hàm lượng CO2 lên sự phát triển của tảo Chaetoceros calcitrans. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2(111): 90-93.
Jahnke, L. (1999). Massive carotenoid accumulation in Dunaliella bardawil in duced by ultraviolet-A radiation. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 48, 68-74.
Laing, I. (1991). Cultivation of marine unicellular algae. MAFF Laboratory Leaflet Number 67. Directorate of Fisheries Research Lowestoft, UK.
Lee, R. E. (2008). Phycology. USA: 4th Edition, Cambridge University Press, New York.
Lourenco, S. O., Barbarinoi, E., Filho, J. M., Schinke, K. P., & Aaloar, E. (2002). Effects of different nitrogen sources on the growth and biochemical profile of 10 marine microalgae in batch culture: an evaluation for aquaculture. Phycologia, 41(2), 158-168.
Nayak, M., Thirunavoukkarasu, M., & Mohanty, R. C. (2016). Cultivation of freshwater microalga Scenedesmus sp. using a low-cost inorganic fertilizer for enhanced biomass and lipid yield. The Journal of General and Applied Microbiology, 62(1): 7-13.
Rice, E. W., Baird, R. B., & Eaton, A. D. (2017). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (23rd ed.). American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation. Retrieved from https://doi.org/10.2105/SMWW.2882.002.
Rofidi, M. I. B. M. (2017). Commercial fertilizer as cheaper alternative culture medium for microalgal growth (Chlorella sp.). Bachelor thesis. School of Marine and Environmental Sciences. University Malaysia Terengganu.
Soeder, C. J., Hegewald, E., & Fiolitaki, E. (1985). Temperature dependence of population growth in a green microalga: Thermodynamic characteristics of growth intensity and the influence of cell concentration. Institute for Environmental Sciences, University of the Orange Free State, Republic of South Africa, 227-223. https://doi.org/10.1515/znc-1985-3-416.
Stanier, R. Y., Kunisawa, R., Mandel, M., & Cohen-Bazire, G. (1971). Purification and properties of unicellular blue-green algae (order Chroococcales). Bacteriology Reviews, 35(2), 171-205.
Strickland, J. D., & Parsons, T. R. (1972). A practical handbook of seawater analysis. Fisheries research board of Canada Ottawa, 127-137.
Swift, E., & Taylor, W. R. (1966). The effect of pH on the division of the coccolithophorid cricosphaera elongata. Journal of Phyology, 2(3), 121-125.
Takaichi, S. (2011). Carotenoid in algae: distributions, biosyntheses and functions. Marine Drugs, 9, 1101-1118.
Toyub, M. A., Miah, M. I., Habbib, M. A. B., & Rahman, M. M. (2008). Growth performance and nutritional value of Scenedesmus oblipuus cultured in different concentrations of sweetmeat factory waste media. Bangladesh Journal of Animal Science, 37(1), 86-93.
Trần Sương Ngọc, Huỳnh Thị Ngọc Hiền, & Phạm Thị Tuyết Ngân. (2017a). Khả năng phát triển của tảo Chlorella sp. trong điều kiện dị dưỡng. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 50B, 127-132.
Trần Sương Ngọc, Nguyễn Văn Hòa, Vũ Ngọc Út, Trần Ngọc Hải, & Trần Thị Thanh Hiền. (2017b). Giáo trình kỹ thuật nuôi thức ăn tự nhiên. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Thành phố Cần Thơ.
Võ Hồng Trung & Nguyễn Thị Hồng Phúc. (2019). Tăng trưởng và tích lũy lipid của vi tảo Picochlorum sp. dưới ảnh hưởng của nguồn Nitơ và phosphor, và điều kiện ức chế khác nhau. Tạp chí khoa học trường Đại học Sư phạm TP.HCM, 16(9), 335-350.
Vũ Ngọc Út & Dương Thị Hoàng Oanh. (2013). Giáo trình thực vật và động vật thủy sản. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.
Xin, L., Hong-ying, H., Ke, G., & Ying-xue, S. (2010). Effects of different nitrogen and phosphorus concentrations on the growth, nutrient uptake, and lipid accumulation of a freshwater microalga Scenedesmus sp. Bioresource Technology, 101(14), 5494-5500.
Zhuang, L. L., Azimi, Y., Yu, D., Wu, Y. H., & Hu, H. Y. (2018). Effects of nitrogen and phosphorus concentrations on the growth of microalgae Scenedesmus. LX1 in suspended-solid phase photobioreactors (ssPBR). Biomass and Bioenergy, 109, 47-53.