Wyniki

Zawartość barwników fotosynetycznych w biomasie glonów Chlorella vulgaris

W przypadku Chlorella vulgaris największą ilość chlorofilu a stwierdzono w biomasie ze światła L1, L2, L5 i L6, natomiast biomasa ze światła L3 i L4 zawierała go najmniej. Biomasa ze światła L1 i L2 zawierała również największą ilość chlorofilu b, natomiast najmniej było w biomasie ze światła L3 i L4. Analiza statystyczna całkowitej zawartości chlorofilu w biomasie Chlorella vulgaris wykazała istotne różnice ze względu na skład spektralny światła. Wyodrębniono trzy różne grupy: największa ilość chlorofilu – biomasa ze światła L1 i L2, najmniejsza ilość chlorofilu – biomasa ze światła L3 i L4 oraz wartość pośrednia – biomasa ze światła L5 i L6. Stosunek chlorofilu a do b informuje nas o występowaniu lub braku stresu u roślin. Niska wartość tego stosunku występuje u roślin poddanych stresowi. U Chlorella vulgaris najwyższą wartość tego stosunku stwierdzono w biomasie ze światła L3, najmniejszą w biomasie ze światła L1 i L2. Najbardziej zrównoważony stosunek chlorofilu a do b był w biomasie ze światła L5 i L6. Skład spektralny światła wpływał istotnie na zawartość karotenoidów w biomasie Chlorella vulgaris. Najmniejszą ilość karotenoidów stwierdzono w biomasie ze światła L2, w biomasie z pozostałych świateł zawartość była porównywalna.

Zawartość barwników fotosynetycznych w biomasie glonów Scenedesmus armatus

W biomasie Scenedesmus armatus ze światła L3 była najwyższa zawartość chlorofilu a i b, natomiast najmniej tych barwników było w biomasie ze światła L2 oraz w przypadku chlorofilu a jeszcze w biomasie ze światła L4. W efekcie całkowita zawartość chlorofilu (Total) w biomasie Scenedesmus armatus znacznie różniła się ze względu na zastosowany skład spektralny światła. Najwyższą zawartość stwierdzono w biomasie ze światła L3, najniższą w biomasie ze światła L2 i L4. Analiza stosunku chlorofilu a do b wykazała, że najwyższa wartość była u komórek rosnących na świetle L3, a najniższa u komórek ze światła L4. Na pozostałych składach spektralnych stosunek chlorofilu a do b był porównywalny i przyjmował wartość pośrednią pomiędzy komórkami ze światła L3 a L4. Skład spektralny światła miał również istotny wpływ na zawartość karotenoidów w biomasie Scenedesmus armatus. Najwyższa ich zawartość była w biomasie ze światła L3, natomiast prawie 4-krotnie mniej było ich w biomasie ze światła L2. W biomasie z pozostałych składów spektralnych światła (L1, L4, L5 i L6) zawartości karotenoidów była niższa (maksymalnie 2-krotnie) niż w biomasie ze światła L3.

Skład chemiczny biomasy glonów Chlorella vulgaris

Na podstawie analizy PCA dla widm Chlorella vulgaris wyróżniono trzy oddzielne grupy o podobnych składach chemicznych biomasy. Do pierwszej grupy (linia niebieska) należała biomasa ze światła L2, L5 i L6, do kolejnej grupy (linia zielona) o zbliżonym składzie chemicznym biomasy hodowla ze światła L3 i L4. Oddzielną grupę (linia czerwona) odróżniającą się od pozostałych hodowli stanowiła biomasa ze światła L1.

Skład chemiczny biomasy glonów Scenedesmus armatus

Analiza PCA dla Scenedesmus armatus wyróżniła 4 różne grupy pod względem podobieństwa składu chemicznego biomasy. Do jednej grupy należała biomasa ze światła L2 i L6 (linia granatowa), a kolejną grupę stanowiła biomasa ze światła L4 i L5 (linia czerwona). Biomasa ze światła L1 (linia żółta) oraz ze światła L3 (linia zielona) stanowiły oddzielne grupy różniące się składem chemicznym biomasy od reszty badanych obiektów.

Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że:

  • skład spektralny światła istotnie wpływa na morfologię glonów, rozmiar komórek, dynamikę produkcji, skład chemiczny ich biomasy oraz aktywność aparatu fotosynetycznego;
  • nie można jednoznacznie ustalić jednego optymalnego dla wszystkich glonów spektrum światła, ponieważ metabolizm poszczególnych szczepów reaguje różnie na ten sam skład spektralny światła. Największy wzrost i najlepsze wartości mierzonych parametrów dla Chlorella vulgaris były na świetle niebiesko – czerwonym z dodatkiem zielonego (430, 660 i 520 nm) – L6, natomiast dla szczepu Scenedesmus armatus na świetle niebiesko – czerwonym z dodatkiem dalekiej czerwieni (430, 660 i 740 nm) – L3;
  • u obu badanych szczepów glonów (Chlorella vulgaris oraz Scenedesmus armatus) najsłabszy wzrost kultury był na świetle niebiesko – czerwonym (L2). Komórki glonów rosnących pod tak ograniczonym składem spektralnym światła posiadały obniżone parametry fluorescencji chlorofilu a, co świadczy o zaburzonym procesie fotosyntezy i warunkach stresowych.