У зв’язку з постійно зростаючою світовою потребою у паливних матеріалах значного поширення набувають технології одержання відновлювальних джерел енергії. Актуальною є технологія одержання палива з мікроводоростей. Для створення економічно вигідного виробництва необхідно досягти у клітинах мікроводоростей високої концентрації ліпідної фракції - сировини для одержання біодизельного палива.

Метою роботи є аналіз впливу різної індукції магнітного поля на ріст та розвиток мікроводоростей Chlorella.

В дослідженнях показано вплив магнітного поля на активність антиоксидантної системи мікроводоростей та процеси накопичення ліпідної фракції. Встановлено, що при знаходженні культури у магнітному полі з індукцією 10 - 35 мТл протягом 12 годин активність супероксиддисмутази та пероксидази зростає майже в 2 рази по відношенню до культури, що вирощували без дії магнітного поля. При збільшенні індукції до 45 - 50 мТл активність каталаз може зростати в декілька разів в залежності від умов культивування (температури, режиму подачі СО₂) [1].

Такий вплив магнітного поля призводить до збільшення антиоксидантної активності. Наслідком цього є зменшення кількості окиснених жирних кислот, що впливає на стан мембран мікроводоростей, їх стабілізацію і, відповідно, до збільшення приросту біомаси.

В той же час відбувається інтенсифікація синтезу вуглеводів і зменшується біосинтез ліпідів. При чому підвищення індукції магнітного поля до 60 мТл при дії 1 год. призводить до зниження вмісту ліпідів на 27%. При постійній дії магнітного поля вміст ліпідів знижується на 23% [2].

Дія магнітного поля з такою індукцією є фактором, що збільшує приріст біомаси та вуглеводів, знижуючи при цьому вміст ліпідів. Тобто, змінюючи умови культивування під дією магнітного поля низької індукції не можна одержати культуру з високим вмістом ліпідів. При сумісній дії стресових факторів різного походження та зміни складу середовища культивування та умов проведення процесу одночасно з дією магнітного поля може відбуватись переорієнтація біосинтетичних процесів на синтез ліпідів, що потребує подальших досліджень.

Тому з’ясування дії магнітного поля разом з освітленням світлодіодами з визначеними діапазонами хвиль на розвиток мікроводорості Chlorella vulgaris, як сировини для виробництва біодизельного палива, є актуальною проблемою.

Було встановлено, що при збільшенні тривалості знаходження культури у магнітному полі 25 мТл з частотою 10 Гц, збільшується вихід біомаси мікроводоростей. Так, при дії магнітного поля протягом 48 годин приріст біомаси збільшився на 25% порівняно з культурою, що вирощувалася без застосування магнітного поля.

Збільшення приросту біомаси спостерігається і при меншій тривалості впливу. Так, при терміну дії поля 12 годин приріст біомаси збільшився лише на 5%, що знаходиться у межах похибки, а при впливі протягом 24 годин приріст біомаси збільшується на 14% у порівнянні з культурою, що не піддавалася дії поля. Тобто маємо лінійну залежність за таких умов приросту біомаси від терміну дії магнітного поля.

Сумісна дія магнітного поля та освітлення світлодіодами призводить до підвищеного виходу ліпідів. За таких умов вміст ліпідів досягає 24%, що на 60% вище контрольного досліду (освітлення природним світлом у відсутності дії магнітного поля).

Таким чином, дія магінтного поля при освітленні визначеними діапазонами хвиль світлодіодів призводить як до підвищеного приросту біомаси, так і накопиченню ліпідів в клітинах мікроводоростей.

1) Wang H. Effects of magnetic field on the antioxidant defense system of recirculation-cultured Chlorella vulgaris / H.Y. Wang, X.B. Zeng, S.Y. Guo, Z.T. Li—  Bioelectromagnetics, 2008, Vol. 29, № 1 — P 39-46.

2) Kricelle M. Static magnetic fields in culture of Chlorella fusca: Bioeffects on growth and biomass composition Process / M. Kricelle, B. Deamici, C. J. Barcelos, C. L. Vieira, S. Oliveira — Biochemistry, 2016, Vol. 51, № 7, — P 912-916