Feld | Eukaryota |
---|---|
Herrschaft | Plantae |
Ast | Chlorophyta |
Klasse | Trebouxiophyceae |
Auftrag | Trebouxiales |
Familie | Botryococcaceae |
Nett | Botryococcus |
Botryococcus braunii ist eine Art von Grünalgen Mikrophyten planktonischen die Reihenfolge von Chlorococcales nach ITIS (30. April 2013) und World Register of Marine Species (30. April 2013) , oder trebouxiales nach AlgaeBase (30. April 2013) . Es ist eine Süßwasseralge.
Es gibt drei bekannte Rassen, die sich durch die Art ihrer Stoffwechselprodukte unterscheiden. Rennen A, Rennen B und Rennen L. Rennen A akkumuliert Alkadiene vom Typ C23-C33 und Alkatriene, die aus langen Ketten von Fettsäuren stammen . Rasse B und L produzieren Triterpenoide (Kohlenwasserstoffe vom Typ C30-C37, Botryoccocene und methylierte Squalene genannt ).
Diese Alge wurde auf mögliche biotechnologische Anwendungen untersucht. Kolonien von B. braunii bilden einen Biofilm mit einer extrazellulären Lipidmatrix . Die von dieser Spezies produzierten Kohlenwasserstoffe und Polysaccharide sind teilweise in dieser extrazellulären Matrix akkumuliert. Diese Eigenschaft ist einzigartig für diese Art und macht sie besonders interessant für biotechnologische Anwendungen, die auf der Herstellung erneuerbarer Kohlenwasserstoffe basieren . Rennen B ist hinsichtlich des Trockengewichtsverhältnisses von Kohlenwasserstoffen, die im Wesentlichen in Form von Triterpenen vorliegen, am effizientesten . Die erzeugten Kohlenwasserstoffe können bis zu 86% ihres Trockengewichts erreichen. Im Gegenteil, Rasse A produziert mehr Polysaccharide. Kohlenwasserstoffe der Rasse B sind für die Herstellung von Biokraftstoffen von Interesse . In der Tat erfordern sie keine Umwandlungen wie die Umesterung, die typischerweise bei der Umwandlung von TAG in verwendbaren Kraftstoff erforderlich ist . Botryoccocene können direkt durch Hydrocracken zu Octan , Diesel oder Kerosin gecrackt werden .
Nach der Sequenzierung seines Genoms in den Jahren 2009 bis 2010 ist B. braunii Gegenstand von Patenten nach genetischer Veränderung wie der von UC Berkeley entwickelten Sorte Showa. Die Modifikationen beziehen sich auf eine bessere Biosynthese von Kohlenwasserstoffen vom Botryoccocen-Typ.
Das europäische Projekt SPLASH (Nachhaltige Polymere aus Algenzucker und Kohlenwasserstoffen) versuchte, Verfahren zur Herstellung und Ernte von Exopolymeren von B. braunii zu entwickeln . Diese Kohlenwasserstoffe und Polysaccharide würden anschließend als erneuerbare Quelle für Biokunststoffe in Polyolefine und Polyester umgewandelt . Das Projekt konzentrierte sich auf 4 Hauptachsen;
- Das Verständnis der Bildung von Produkten in zwei Stämmen von B. braunii in Bezug auf Kohlenwasserstoffe bzw. Polysaccharide auf der Grundlage einer eingehenden genetischen Analyse.
- Entwicklung von Verfahren zur Herstellung, In-situ-Extraktion und Isolierung von Kohlenwasserstoffen und Polysacchariden aus für die Produktentwicklung ausgewählten B. braunii- Stämmen .
- Untersuchung der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und Polysacchariden in Produkte.
- Demonstration des Prozesses im Pilotmaßstab, Nachhaltigkeitsstudie und Marktanalyse potenzieller Biopolymere aus Mikroalgen.
Derzeit gibt es drei verschiedene Methoden zur Extraktion von Exopolymeren (Kohlenwasserstoff- oder Polysaccharidtyp), die in der extrazellulären Matrix von Kolonien enthalten sind. Erstens die physikalischen Extraktionsmethoden durch aufeinanderfolgende Zentrifugationen und Membranfiltration. Das Einstellen des pH auf 11 ermöglicht das Ausflocken der Mikroalgen. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Kohlenwasserstoffe mit einem Lösungsmittel zu extrahieren. Das Hexan wird typischerweise verwendet, weil es die Extraktion von 70% Kohlenwasserstoffen in 30 Minuten Anwendung ermöglicht. Darüber hinaus ist es mit B. braunii- Zellen biokompatibel , was den Vorteil hat, dass die Kulturen für mehrere Ausbeuten konserviert werden können. Die jüngste Methode zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen ist die von der Kumamoto University in Japan entwickelte Elektroextraktion. Kurze elektrische Impulse (in der Größenordnung einer Nanosekunde) ermöglichen es, die Bestandteile der extrazellulären Matrix abzutrennen, ohne die Lebensfähigkeit der Zellen zu beeinträchtigen. Dieses Verfahren ermöglicht auch die Extraktion von Polysacchariden, die gemäß dem gewünschten Endprodukt gereinigt werden sollten.