Вплив довжини хвилі світлової енергії на культивування chlorella vulgaris

Received: April 03, 2017
Accepted: April 03, 2017
Автори: 
Н. Б. Голуб, I. I. Левтун

National Technical University of Ukraine
“Kyiv Polytechnic institute”,
department of ecobiotechnology and bioenergetics

Показано, що використання світлодіодів в комбінації різних довжин хвиль та
інтенсивності освітлення впливає як на приріст біомаси мікроводоростей Chlorella
vulgaris, так і на зміну їх метаболізму в бік синтезу певних речовин. Найбільший приріст
біомаси характерний для співвідношення світлодіодів червоного, синього, зеленого
спектрів 1:1:1. При освітленні комбінацією світлодіодів з перевагою червоного кольору у
клітинах Chlorella vulgaris підвищується вміст хлорофілу а удвічі. Використання
кольорових світлодіодів збільшує розміри клітин. It is shown that use of LEDs in various wavelengths combinations and intensity of
lighting affects both growth of algae Chlorella vulgaris biomass and changing of their
metabolism towards the synthesis of certain substances. The largest growth of biomass is
typical for LEDs ratio of red:blue: green spectra as 1:1:1. While illuminating by a combination
of LED with a predominance of red light in Chlorella vulgaris cells are doubled a content of
chlorophyll а. The use of colored LEDs increases the size of the cells.

1. S. Zaїka. Global and national investment tendencies in biofuel production. Vіsnik Harkіvs’kogo
nacіonal’nogo tehnіchnogo unіversitetu sіl’s’kogo gospodarstva іmenі Petra Vasilenka. 2014. Issue. 150.
138–147. (In Ukrainian) 2. Chen C. Y., Yeh K. L., Aisyah R., Lee D. J., Chang J. S. Cultivation,
photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel production: a critical review.
Bioresource Technology. 2011. vol. 201. No. 3. – 71–81. 3. Caner K., Gary A. Anderson. Use of RGB
LEDs and Fluorescents Lamps as Light Sources to Grow Microalgae in a Photo-Bio Reactor (PBR)
American Society of Agricultural and Biological Engineers. 2010. vol 10. No. 105. 4. Marcel Gerard J. J.,
Tamper J., Wijffels R. H., Mur R. L. Cultivation of microalgae: effect of light/dark cycles on biomass yield.
Ponsen & Looijen B V. 2002. 184 p. ISBN: 90-5808-592-9. 5. Chee Loong Teoa, Madiha Attaa, Attaullah
Bukharia, Mohamad Taisirb, Afendi M. Yusufb, Ani Idris. Enhancing growth and lipid production of
marine microalgae for biodiesel production via the use of different LED wavelengths. Bioresource
Technology. 2015 vol 162. 38–34. 6. Choi Y. K., Kumaran R. S., Jeon H. J., Song H. J., Yang Y. H.,
Lee S. H., Song K. G., Kim K. J., Singh V., Kim H. J. LED light stress induced biomass and fatty acid
production in microalgal biosystem, Acutodesmus obliquus. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc.
2015. 45–53. 7. Stacey S. Willard, James J., Jean-François Hamel, Ma Sha. Microalgae Culture Using the
DASGIP® PBR4 Module for Illumination with a New Brunswick™CelliGen® 310 Stirred-tank Bioreactor.
Eppendorf AG. 2014. No. 332. 1–5. 8. Caner K., Gary A. Anderson, Bulent K., Mustafa V. Biodiesel
Potential of Chlorella Kessleri Grown under LED and Fluorescent Illumination Sources. Journal of
agricultural Machinery Science. 2011. vol 7. No. 4. 355–360. 9. Eltringham D., Farag, I. LED Technology
for Energy Efficient Microalgae Growth. AIChE Annual Meeting, “Global Challenges for Engineering a
Sustainable Future“. 2013. 587–589. 10. Li X., Hu HY, Yang J. Effect of LED’s red/blue light on the
growth characteristic and lipid production of Scenedesmus sp. LX1. Huan Jing Ke Xue. 2010. vol. 31. No. 2.
513–519. 11. Peter S. C. Schulze, Luísa A. Barreira, Hugo G. C. Pereira, José A. Perales, João
C. S. Varela. Light emitting diodes (LEDs) applied to microalgal production. Trends in Biotechnology.
2014. vol 32. No. 8. 119–127. 12. Wong Yee-keung, Ho Kin-chung. Optimization for cultivation of
microalgae Chlorella vulgaris and lipid production in photobioreactor. HKIE Environmental Paper. 2015.
2–15. 13. Tobias H., Bernhard S., Michael K., Björn F. Disposable algae cultivation for high-value
products using all around LED-illumination directly on the bags. Journal of Algal biomass utilization.
2014. vol 5. No. 2. 66–73. 14. Raven Peter H., Evert Ray F., Eichhorn Susan E. Photosynthesis, Light, and
Life. Biology of Plants. 2005. 7th. 119–127. 15. Ritchie R. J. Consistent sets of spectrophotometric
144
chlorophyll equations for acetone, methanol and ethanol solvents // Photosynth. Res. – 2006. – Vol. 89. –
No. 27. – P. 27–41. 16. Richard J. Geider. Light and Temperature Dependence of the Carbon to
Chlorophyll a Ratio in Microalgae and Cyanobacteria: Implications for Physiology and Growth of
Phytoplankton. 1987. vol. 106. No. 1. 1–34. 17. Nancy A. Eckardt. Wavelength Dependence of Quantum
Yield for CO2 Fixation and Photochemical Efficiencies of Photosystems I and II. Plant Cell. 2012. vol 5.
No. 24. – P. 1711. 18. Blair M. F., Kokabian B., Gude V. G. Light and growth medium effect on Chlorella
vulgaris biomass production. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2014. vol 2. 665–674.