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Authors
Abstract(s)
The industrial production of axenic Chlorella vulgaris is very challenging as bacterial contaminations are common both in open and closed cultivation systems. Some microalgae and bacteria can establish symbiotic relationships in which both microorganisms benefit from one another, that can result in improved growth and culture robustness. This strategy would be advantageous to co-cultivate C. vulgaris with a well-known starter culture of bacteria that is able to promote the microalga’s growth. The benefits would be: the establishment of a symbiotic relationship that could improve the growth rates of C. vulgaris and the presence of a beneficial bacteria consortium that would prevent the occupation of those niches by unknown and detrimental bacterial contaminants.
The aim of the present work was to find bacterial species that could establish a symbiotic relationship with Chlorella vulgaris strain, in co-culture, to improve the latter’s growth and culture robustness. Thereby, bacterial strains that had previously been isolated from pilot scale cultures of C. vulgaris in mixotrophic conditions were co-cultivated with this microalga. Also, a commercially available culture of Lactic Acid Bacteria was tested in co-culture with C. vulgaris. The growth of these microorganisms and the constitution of the ecosystems was evaluated throughout time.
Results from this study suggested that two bacteria (LL_Bc07 and LL_Bc11) may have a positive impact on C. vulgaris in batch mode while one bacterial isolate (LL_Bc02) may have a negative impact, under the same conditions. On the contrary, in semi-continuous regime, bacterial consortia did not affect the growth of the microalga. It was clear that LAB did not grow well in the mixotrophic medium used, as they are fastidious bacteria. Therefore, the microalga’s growth was not affected by the presence of LAB.
Regarding community stability, co-cultures containing two of the bacterial isolates LL_Bc02, LL_Bc07 and LL_Bc11, kept their composition stable from the beginning to the end of the test. On the contrary the monoalgal control and the mixed culture containing C. vulgaris and LAB suffered contaminations from one or more of the bacterial isolates.
A produção industrial de Chlorella vulgaris axénica é muito desafiante, visto que as contaminações bacterianas são comuns, tanto em sistemas de cultivo abertos como fechados. Algumas microalgas e bactérias podem estabelecer relações simbióticas, nas quais ambos os microrganismos beneficiam um do outro, podendo resultar na melhoria do crescimento e robustez da cultura. Esta estratégia poderia ser vantajosa para o co-cultivo de C. vulgaris com uma cultura bacteriana de arranque de composição bem conhecida e capaz de promover o crescimento da microalga. Os benefícios seriam: o estabelecimento de uma relação simbiótica que pudesse melhorar as taxas de crescimento da C. vulgaris e a presença dum consorcio de bactérias que poderiam prevenir a ocupação desses nichos por outros contaminantes desconhecidos. O objectivo do presente trabalho foi encontrar espécies bacterianas que pudessem estabelecer uma relação com a estipe de C. vulgaris, em co-cultura, para melhorar o crescimento e robustez da última. Assim, estirpes bacterianas previamente isoladas duma cultura de C. vulgaris, em condições mixotróficas, à escala piloto, foram co-cultivadas com esta microalga. Para além destas, uma cultura comercial de Bactérias do Ácido Lático (BAL) foi testada em co-cultivo com C. vulgaris. O crescimento destes microrganismos e constituição dos ecossistemas foram avaliados ao longo do tempo. Os resultados deste estudo sugerem que duas bactérias (LL_Bc07 e LL_Bc11) poderão ter um impacto positivo na C. vulgaris, em regime batch, enquanto um outro isolado bacteriano (LL_Bc02) poderá ter um impacto negativo, nas mesmas condições. Contrariamente, em regime semi-contínuo, os consórcios bacterianos não afectaram o crescimento da microalga. Foi claro que as BAL não cresceram bem no meio mixotrófico usado, visto que são bactérias fastidiosas. Deste modo, o crescimento da microalga não foi afectado pela presença das BAL. Relativamente à estabilidade da comunidade, as co-culturas que continham dois dos isolados bacterianos – LL_Bc02, LL_Bc07 ou LL_Bc11 – mantiveram a sua composição estável do inicio ao fim do teste. Pelo contrário, o controlo unialgal e a co-cultura de C.vulgaris com BAL sofreram contaminações de um ou mais dos isolados bacterianos.
A produção industrial de Chlorella vulgaris axénica é muito desafiante, visto que as contaminações bacterianas são comuns, tanto em sistemas de cultivo abertos como fechados. Algumas microalgas e bactérias podem estabelecer relações simbióticas, nas quais ambos os microrganismos beneficiam um do outro, podendo resultar na melhoria do crescimento e robustez da cultura. Esta estratégia poderia ser vantajosa para o co-cultivo de C. vulgaris com uma cultura bacteriana de arranque de composição bem conhecida e capaz de promover o crescimento da microalga. Os benefícios seriam: o estabelecimento de uma relação simbiótica que pudesse melhorar as taxas de crescimento da C. vulgaris e a presença dum consorcio de bactérias que poderiam prevenir a ocupação desses nichos por outros contaminantes desconhecidos. O objectivo do presente trabalho foi encontrar espécies bacterianas que pudessem estabelecer uma relação com a estipe de C. vulgaris, em co-cultura, para melhorar o crescimento e robustez da última. Assim, estirpes bacterianas previamente isoladas duma cultura de C. vulgaris, em condições mixotróficas, à escala piloto, foram co-cultivadas com esta microalga. Para além destas, uma cultura comercial de Bactérias do Ácido Lático (BAL) foi testada em co-cultivo com C. vulgaris. O crescimento destes microrganismos e constituição dos ecossistemas foram avaliados ao longo do tempo. Os resultados deste estudo sugerem que duas bactérias (LL_Bc07 e LL_Bc11) poderão ter um impacto positivo na C. vulgaris, em regime batch, enquanto um outro isolado bacteriano (LL_Bc02) poderá ter um impacto negativo, nas mesmas condições. Contrariamente, em regime semi-contínuo, os consórcios bacterianos não afectaram o crescimento da microalga. Foi claro que as BAL não cresceram bem no meio mixotrófico usado, visto que são bactérias fastidiosas. Deste modo, o crescimento da microalga não foi afectado pela presença das BAL. Relativamente à estabilidade da comunidade, as co-culturas que continham dois dos isolados bacterianos – LL_Bc02, LL_Bc07 ou LL_Bc11 – mantiveram a sua composição estável do inicio ao fim do teste. Pelo contrário, o controlo unialgal e a co-cultura de C.vulgaris com BAL sofreram contaminações de um ou mais dos isolados bacterianos.
Description
Keywords
Chlorella vulgaris Co-cultivation Bacterial consortium DGGE Lactic acid bacteria Mixotrophy Co-cultivo Consórcio bacteriano Bactérias do ácido láctico Mixotrofia