Published January 11, 2021 | Version v1
Publication Open

Double-high in palmitic and oleic acids accumulation in a non-model green microalga, Messastrum gracile SE-MC4 under nitrate-repletion and -starvation cultivations

Creators

  • 1. Universiti Malaysia Terengganu
  • 2. The University of Tokyo

Description

Abstract Bioprospecting for biodiesel potential in microalgae primarily involves a few model species of microalgae and rarely on non-model microalgae species. Therefore, the present study determined changes in physiology, oil accumulation, fatty acid composition and biodiesel properties of a non-model microalga Messastrum gracile SE-MC4 in response to 12 continuous days of nitrate-starve (NS) and nitrate-replete (NR) conditions respectively. Under NS, the highest oil content (57.9%) was achieved despite reductions in chlorophyll content, biomass productivity and lipid productivity. However, under both NS and NR, palmitic acid and oleic acid remained as dominant fatty acids thus suggesting high potential of M. gracile for biodiesel feedstock consideration. Biodiesel properties analysis returned high values of cetane number (CN 61.9–64.4) and degree of unsaturation (DU 45.3–57.4) in both treatments. The current findings show the possibility of a non-model microalga to inherit superior ability over model species in oil accumulation for biodiesel development.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتضمن التنقيب البيولوجي المجرد عن إمكانات الديزل الحيوي في الطحالب الدقيقة في المقام الأول بعض الأنواع النموذجية من الطحالب الدقيقة ونادراً ما يكون على أنواع الطحالب الدقيقة غير النموذجية. لذلك، حددت الدراسة الحالية التغيرات في علم وظائف الأعضاء وتراكم الزيت وتكوين الأحماض الدهنية وخصائص الديزل الحيوي لميكروالجا مسطروم جراسيل SE - MC4 غير النموذجي استجابة لـ 12 يومًا متواصلاً من ظروف النترات الجائعة (NS) والنترات الكاملة (NR) على التوالي. في ظل الجمعية الوطنية، تم تحقيق أعلى محتوى نفطي (57.9 ٪) على الرغم من الانخفاضات في محتوى الكلوروفيل وإنتاجية الكتلة الحيوية وإنتاجية الدهون. ومع ذلك، في ظل كل من NS و NR، ظل حمض النخيل وحمض الأوليك كأحماض دهنية سائدة مما يشير إلى إمكانات عالية من M. gracile للنظر في المواد الأولية للديزل الحيوي. أعاد تحليل خصائص الديزل الحيوي قيمًا عالية لرقم السيتان (CN 61.9–64.4) ودرجة عدم التشبع (DU 45.3–57.4) في كلا العلاجين. تُظهر النتائج الحالية إمكانية أن ترث الطحالب الدقيقة غير النموذجية قدرة فائقة على الأنواع النموذجية في تراكم النفط لتطوير الديزل الحيوي.

Translated Description (French)

Résumé La bioprospection du potentiel de biodiesel chez les microalgues implique principalement quelques espèces modèles de microalgues et rarement sur des espèces de microalgues non modèles. Par conséquent, la présente étude a déterminé des changements dans la physiologie, l'accumulation d'huile, la composition en acides gras et les propriétés du biodiesel d'une microalgue non modèle Messastrum gracile SE-MC4 en réponse à 12 jours continus de conditions d'appauvrissement en nitrates (NS) et d'appauvrissement en nitrates (NR) respectivement. Sous NS, la teneur en huile la plus élevée (57,9 %) a été atteinte malgré des réductions de la teneur en chlorophylle, de la productivité de la biomasse et de la productivité des lipides. Cependant, sous NS et NR, l'acide palmitique et l'acide oléique sont restés des acides gras dominants, suggérant ainsi un potentiel élevé de M. gracile pour la prise en compte des matières premières du biodiesel. L'analyse des propriétés du biodiesel a révélé des valeurs élevées d'indice de cétane (CN 61,9-64,4) et de degré d'insaturation (DU 45,3-57,4) dans les deux traitements. Les résultats actuels montrent la possibilité qu'une microalgue non modèle hérite d'une capacité supérieure à celle des espèces modèles dans l'accumulation de pétrole pour le développement du biodiesel.

Translated Description (Spanish)

Resumen La bioprospección del potencial de biodiesel en las microalgas involucra principalmente algunas especies modelo de microalgas y rara vez en especies de microalgas no modelo. Por lo tanto, el presente estudio determinó cambios en la fisiología, la acumulación de aceite, la composición de ácidos grasos y las propiedades del biodiesel de una microalga no modelo Messastrum gracile SE-MC4 en respuesta a 12 días continuos de condiciones de privación de nitrato (NS) y repletas de nitrato (NR), respectivamente. Bajo SN, el mayor contenido de aceite (57.9%) se logró a pesar de las reducciones en el contenido de clorofila, la productividad de la biomasa y la productividad de lípidos. Sin embargo, tanto en NS como en NR, el ácido palmítico y el ácido oleico permanecieron como ácidos grasos dominantes, lo que sugiere un alto potencial de M. gracile para la consideración de materia prima de biodiesel. El análisis de las propiedades del biodiesel arrojó altos valores de índice de cetano (CN 61.9-64.4) y grado de insaturación (DU 45.3-57.4) en ambos tratamientos. Los hallazgos actuales muestran la posibilidad de que una microalga no modelo herede una capacidad superior sobre las especies modelo en la acumulación de aceite para el desarrollo de biodiesel.

Files

s41598-020-79711-2.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:80d9419816fde798ed7b30c81f8814d2
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ارتفاع مزدوج في تراكم الأحماض النخامية والزيتية في الطحالب الدقيقة الخضراء غير النموذجية، Messastrum gracile SE - MC4 تحت زراعة إعادة النترات والتجويع
Translated title (French)
Doublement riche en accumulation d'acides palmitiques et oléiques dans une microalgue verte non modélisée, Messastrum gracile SE-MC4, cultivée pour la déplétion en nitrates et la famine
Translated title (Spanish)
Doble alto en acumulación de ácidos palmítico y oleico en una microalga verde no modelo, Messastrum gracile SE-MC4 bajo cultivos de repleción de nitrato e inanición

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3118314586
DOI
10.1038/s41598-020-79711-2

Is supplement to
https://openalex.org/W4313328048 (Other)
https://openalex.org/W3163644147 (Other)
https://openalex.org/W3087460199 (Other)
https://openalex.org/W3026694392 (Other)
https://openalex.org/W2902438961 (Other)
https://openalex.org/W2778496205 (Other)
https://openalex.org/W2387857318 (Other)
https://openalex.org/W2064796983 (Other)
https://openalex.org/W2031551066 (Other)
https://openalex.org/W1965123752 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1967819652
  • https://openalex.org/W1976471637
  • https://openalex.org/W1976858945
  • https://openalex.org/W1994813224
  • https://openalex.org/W2016005944
  • https://openalex.org/W2023928748
  • https://openalex.org/W2033759162
  • https://openalex.org/W2046769648
  • https://openalex.org/W2052420635
  • https://openalex.org/W2064320533
  • https://openalex.org/W2073256396
  • https://openalex.org/W2085866534
  • https://openalex.org/W2090083319
  • https://openalex.org/W2096296215
  • https://openalex.org/W2098442297
  • https://openalex.org/W2105798205
  • https://openalex.org/W2110555177
  • https://openalex.org/W2141445567
  • https://openalex.org/W2160153817
  • https://openalex.org/W2169044812
  • https://openalex.org/W2206525879
  • https://openalex.org/W2206985606
  • https://openalex.org/W2252192060
  • https://openalex.org/W2294965624
  • https://openalex.org/W2317086120
  • https://openalex.org/W2320464957
  • https://openalex.org/W2488823481
  • https://openalex.org/W2504644120
  • https://openalex.org/W2552881564
  • https://openalex.org/W2580767461
  • https://openalex.org/W2598746033
  • https://openalex.org/W2611020976
  • https://openalex.org/W2623720579
  • https://openalex.org/W2748473476
  • https://openalex.org/W2786559283
  • https://openalex.org/W2789978922
  • https://openalex.org/W2797195978
  • https://openalex.org/W2802803660
  • https://openalex.org/W2811350286
  • https://openalex.org/W2996918260
  • https://openalex.org/W4237193207