The Potential Use of the Eustigmatophyceae In the Production of Biofuels

Abstract

Eustigmatophyta jsou žlutozelené řasy dobře známé vysokým obsahem lipidů. Tyto lipidy mají vyšší obsah esenciálních vícenenasycených mastných kyselin (PUFA), z toho především kyseliny eikosapentaenové (EPA). Další výhodou těchto řas je vysoká rychlost růstu. Navíc jsou schopné se velmi dobře přizpůsobt podmínkám prostředí, ve kterém žijí. To vše přispívá k tomu, že je lze využít jako zdroj biopaliv nebo pro jiné biotechnologické účely. Vpředložené bakalářské práci je rozebírán potenciál eustigmatophyt v produkci biopaliv. Je diskutován vliv prostředí jak na množství obsažených lipidů, tak i na jejich složení. Tato práce poskytuje ucelený přehled mastných kyselin obsažených v eustigmatofytech a může napomoci při výběru vhodného kmene pro další experimenty. Obsahy mastných kyselin se kvalitativně i kvantitativně liší v různých chemicky nebo fyzikálně vyvolaných stresových podmínkách. Některé tyto vlivy, jako např. dostupnost dusíku a fosforu spolu s vlivem teploty a světelné intenzity, jsou diskutovány podrobněji. Dále je stručně nastíněn proces biosyntézy mastných kyselin včetně vícenenasycených mastných kyselin. Na závěr jsou zmíněny současné trendy a úspěchy genového inženýrství v souvislosti s eustigmatophytními řasami, jako je úspěšné provedení homologní rekombinace. Klíčová slova: biopaliva,...

The eustigmatophytes - yellow-green microalgae - are well known for their high lipid content which is constituted by high amounts of essential polyunsaturated fatty acids (PUFA), such as eicosapentaenoic acid (EPA). This, combined with their high growth rate and an exceptionally high adaptability, makes them very promising feedstock for the biofuels production. In this bachelor thesis the role of eustigmatophytes in the production of biofuels is depicted with consideration of the issue of various cultivation conditions effects on the lipid content and composition. The first review of fatty acid distribution in eustigmatophytes ever reported is provided herein. Thus this work might be tentatively contributing to the strain selection issue - one of the most discussed topics in the biofuels field. The fatty acid distribution is qualitatively and quantitatively changed under various chemical and physical stress conditions. Thus the impact of nitrogen and phosphorous availability alongside with light intensity or temperature on lipid changes are presented. In addition, the process of fatty acid and polyunsaturated fatty acid synthesis is briefly outlined. Recent genetic engineering trends and successes are also mentioned, such as the implementation of high-efficiency homologous recombination to...