Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Разработка биопроцесса для выращивания Chlorella vulgaris и биосинтеза антифитопатогенных наночастиц серебра

Шахира Х. Эль-Мослами, Сана С.А. Кабейл и Эльсаид Э. Хафез

Разработка биопроцесса для выращивания Chlorella vulgaris и биосинтеза антифитопатогенных наночастиц серебра

В этом исследовании рецептуры среды роста и условия окружающей среды варьировались для оптимизации состава среды роста и условий для максимального производства биомассы водорослей. Было исследовано производство Chlorella vulgaris в различных конфигурациях фотобиореактора (колба 250 мл, колба 5 л и реактор с мешалкой 7,5 л) с использованием различных органических и неорганических рецептур сред. Влияние начальных концентраций клеток, скорости перемешивания, скорости воздушного потока и фотопериодического времени изучалось с использованием недорогой среды на основе птичьего помета, результаты показывают, что 0,5 × 107 (n/мл), 200 об/мин, 1 бар и 16:8 ч соответственно, что лучше для производительности биомассы в периоды роста. Самая высокая общая удельная скорость роста (μ) и время удвоения (td) были обнаружены при выращивании C. vulgaris в периодическом режиме в биореакторе с мешалкой объемом 7,5 л, μ = 0,08 d-1 и 3,5 дня соответственно, что также достигло максимальной концентрации биомассы 0,59 г/л. Биосинтезированные наночастицы серебра (AgNP) широко используются в области сельского хозяйства. Биосинтез наночастиц серебра был проведен с использованием клеток водорослей для восстановления водных ионов серебра за короткий период. Экспериментальный дизайн Плакетта-Бермана был применен для скрининга семи параметров биосинтеза AgNP, наиболее важными параметрами были pH, температура и свободное пространство контейнера; результаты показывают, что pH 6, 40ºC и 75% свободного пространства контейнера лучше подходят для биосинтеза AgNP, который также достиг максимальной концентрации конечного продукта 5,59 мг/л. Образование AgNP было подтверждено с помощью SEM, XRD и UV-Vis спектроскопии. Эти AgNP были протестированы на антибактериальную и противогрибковую активность. Использовались следующие тестируемые штаммы: Erwinia carotovora и Alternaria alternata. Результаты показывают, что AgNP могут иметь важное преимущество перед обычными антибиотиками.