Ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίου βασισμένο στο μικροάλγος C. vulgaris και στην ελαιογόνο ζύμη R. toruloides για την παραγωγή βιοδραστικών συστατικών
Date Issued
May 2026
Author(s)
Χατζηγεωργίου, Ιωάννα
Advisor
Abstract
Η αυξανόμενη περιβαλλοντική επιβάρυνση από τα απόβλητα συμβατικών πλαστικών υλικών αποτελεί σημαντική σύγχρονη πρόκληση, γεγονός που καθιστά αναγκαία την ανάπτυξη βιώσιμων εναλλακτικών λύσεων. Στο πλαίσιο αυτό, αυξημένο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι βιοδραστικές συσκευασίες, οι οποίες μπορούν να συμβάλουν στη διατήρηση της ποιότητας και στην επιμήκυνση της διάρκειας ζωής των προϊόντων. Τα μικροάλγη και οι ελαιογόνες ζύμες αναδεικνύονται ως ιδιαίτερα υποσχόμενοι μικροοργανισμοί, λόγω της ικανότητάς τους να παράγουν βιομάζα και μεταβολίτες υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως λιπίδια, καροτενοειδή και άλλες βιοδραστικές ενώσεις, αξιοποιήσιμες στην ανάπτυξη των βιοδραστικών συσκευασιών ως συστατικά υλικών ή λειτουργικά πρόσθετα.
Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην προκαταρκτική αξιολόγηση της ελαιογόνου ζύμης Rhodosporidium toruloides και του μικροάλγους Chlorella vulgaris, μέσω πειραμάτων μονοκαλλιέργειας, με στόχο τη διερεύνηση της καταλληλότητας τους για μελλοντική ανάπτυξη συστήματος βιοδιυλιστηρίου βασισμένου σε συγκαλλιέργεια. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η επίδραση των διαφορετικών θερμοκρασιών, των συγκεντρώσεων οργανικού άνθρακα και του στελέχους στην μεταβολική συμπεριφορά των μικροοργανισμών, καθώς και στην παραγωγή βιομάζας και λιπαρών οξέων, διατηρώντας έλλειψη αζώτου και υψηλό λόγο C/N. Για την R. toruloides χρησιμοποιήθηκαν τα στελέχη DSM4444 και Y27012, ενώ για το C. vulgaris εξετάστηκαν αυτοτροφικές και μιξοτροφικές συνθήκες καλλιέργειας.
Η ελαιογόνος ζύμη R. toruloides παρουσίασε ιδιαίτερα υψηλή ικανότητα λιποσυσσώρευσης, με ευνοϊκότερες συνθήκες αυτές των υψηλότερων συγκεντρώσεων γλυκόζης (70 και 90 g/L) και σε θερμοκρασία 30 °C. Ειδικότερα, το στέλεχος DSM4444 κατέγραψε μέγιστη συγκέντρωση λιπιδίων 23.92 g/L και λιπιδική περιεκτικότητα 77.64%, w/w, ενώ το Y27012 παρουσίασε επίσης υψηλή παραγωγικότητα με μέγιστη συγκέντρωση λιπιδίων 23.18 g/L. Παράλληλα, το C. vulgaris εμφάνισε υψηλότερη συγκέντρωση βιομάζας υπό μιξοτροφικές συνθήκες, φτάνοντας τα 8.58 g/L σε θερμοκρασία δωματίου (19-23 °C) και συγκέντρωση γλυκόζης 40 g/L, ενώ η υψηλότερη συγκέντρωση λιπιδίων ανήλθε στα 5.27 g/L με λιπιδική περιεκτικότητα 70.08%, w/w σε 30 g/L γλυκόζης.
Συνοψίζοντας, τα ευρήματα της παρούσας μελέτης καταδεικνύουν ότι τόσο η ζύμη R. toruloides, όσο και το μικροάλγος C. vulgaris αποτελούν ιδιαίτερα υποσχόμενες βιολογικές πλατφόρμες για μελλοντικές εφαρμογές βιοδιυλιστηρίου, λειτουργώντας ως πειραματικό υπόβαθρο για τη συγκαλλιέργεια αυτών, με στόχο την παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων και την ανάπτυξη βιώσιμων βιοδραστικών συσκευασιών
Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην προκαταρκτική αξιολόγηση της ελαιογόνου ζύμης Rhodosporidium toruloides και του μικροάλγους Chlorella vulgaris, μέσω πειραμάτων μονοκαλλιέργειας, με στόχο τη διερεύνηση της καταλληλότητας τους για μελλοντική ανάπτυξη συστήματος βιοδιυλιστηρίου βασισμένου σε συγκαλλιέργεια. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η επίδραση των διαφορετικών θερμοκρασιών, των συγκεντρώσεων οργανικού άνθρακα και του στελέχους στην μεταβολική συμπεριφορά των μικροοργανισμών, καθώς και στην παραγωγή βιομάζας και λιπαρών οξέων, διατηρώντας έλλειψη αζώτου και υψηλό λόγο C/N. Για την R. toruloides χρησιμοποιήθηκαν τα στελέχη DSM4444 και Y27012, ενώ για το C. vulgaris εξετάστηκαν αυτοτροφικές και μιξοτροφικές συνθήκες καλλιέργειας.
Η ελαιογόνος ζύμη R. toruloides παρουσίασε ιδιαίτερα υψηλή ικανότητα λιποσυσσώρευσης, με ευνοϊκότερες συνθήκες αυτές των υψηλότερων συγκεντρώσεων γλυκόζης (70 και 90 g/L) και σε θερμοκρασία 30 °C. Ειδικότερα, το στέλεχος DSM4444 κατέγραψε μέγιστη συγκέντρωση λιπιδίων 23.92 g/L και λιπιδική περιεκτικότητα 77.64%, w/w, ενώ το Y27012 παρουσίασε επίσης υψηλή παραγωγικότητα με μέγιστη συγκέντρωση λιπιδίων 23.18 g/L. Παράλληλα, το C. vulgaris εμφάνισε υψηλότερη συγκέντρωση βιομάζας υπό μιξοτροφικές συνθήκες, φτάνοντας τα 8.58 g/L σε θερμοκρασία δωματίου (19-23 °C) και συγκέντρωση γλυκόζης 40 g/L, ενώ η υψηλότερη συγκέντρωση λιπιδίων ανήλθε στα 5.27 g/L με λιπιδική περιεκτικότητα 70.08%, w/w σε 30 g/L γλυκόζης.
Συνοψίζοντας, τα ευρήματα της παρούσας μελέτης καταδεικνύουν ότι τόσο η ζύμη R. toruloides, όσο και το μικροάλγος C. vulgaris αποτελούν ιδιαίτερα υποσχόμενες βιολογικές πλατφόρμες για μελλοντικές εφαρμογές βιοδιυλιστηρίου, λειτουργώντας ως πειραματικό υπόβαθρο για τη συγκαλλιέργεια αυτών, με στόχο την παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων και την ανάπτυξη βιώσιμων βιοδραστικών συσκευασιών
Affiliation
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Ιωάννα Χατζηγεωργίου.bsc.2026.abstract.pdf
Size
287.52 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
c8e0b3022dd7f22ebea99dc248774a12