haku: @supervisor Leisola, Matti / yhteensä: 124
viite: 7 / 124
| Tekijä: | Natunen, Katariina |
| Työn nimi: | Quantification of neutral lipids in phytoplankton cultures with the Nile red method |
| Kasviplanktonlevien lipidimäärän arviointi Nile red -fluoresenssimerkkiaineen avulla | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2012 |
| Sivut: | vii + 83 + [5] Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos |
| Oppiaine: | Bioprosessitekniikka (Kem-70) |
| Valvoja: | Leisola, Matti |
| Ohjaaja: | Seppälä, Jukka |
| Digitoitu julkaisu: | https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/99899 |
| OEVS: | Digitoitu arkistokappale on julkaistu Aaltodocissa
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 2093 | Arkisto |
| Avainsanat: | fluorescence phytoplankton solvents biodiesel Nile red fluoresenssi kasviplankton liuottimet biodisel |
| Tiivistelmä (fin): | Jotta biodieselin valmistus kasviplanktonlipideistä olisi kannattavaa, solunsisäiset neutraalit lipidit täytyy pystyä havaitsemaan ja määrittämään nopeasti. Tämä diplomityö keskittyi lipidimäärän arviointimenetelmään. jossa fluoresenssimerkkiaine Nile red läpäisee kasviplanktonin soluseinän ja värjää lipidit. Tämän diplomityön ensimmäisenä tavoitteena oli selvittää. voidaanko Nile red -väriaineen soluseinän läpäisevyyttä ja siten myös lipidien värjäystä parantaa liuottimien avulla hankalasti värjättävien kasviplanktonlajien kohdalla. Toisena tavoitteena oli arvioida, voitaisiinko Nile red -menetelmä automatisoida kasviplanktonlipidien in situ määritystä varten. Kaiken kaikkiaan tämän työn tavoitteena oli arvioida. onko Nile red -menetelmä standardoitavissa. Liuottimien vaikutusta Nile red -väriaineen soluseinän läpäisevyyteen tutkittiin neljän biodieselin tuotannon kannalta lupaavan kasviplanktonkannan avulla: Phaeodactylum tricornutum TV335. Scenedesmus obliquus TVK-SOB-1. Chlorella pyrenoidosa TV216 and Isochrysis sp. CCAP 927/12. Kokeeseen valittiin kolme liuotinta (DMSO. etyleeniglykoli ja glyseroli). Liuottimien vaikutusta Nile red -väriaineen läpäisevyyteen eri kasvuvaiheissa tarkasteltiin kineettisten fluoresenssimittausten avulla. Nile red -fluoresenssilukemia verrattiin kaasukromatografisesti määritettyihin todellisiin lipidipitoisuuksiin. Automaatiokoe suoritettiin P. tricornutum TV335 -kannalla. Nile red -menetelmän soveltuvuutta automatisoitavaksi läpivirtausanalyysisysteemillä (engl. flow injection analysis, FIA) testattiin muunnellulla menetelmällä. Kaikki liuottimet nostivat P. tricornutum -lajin Nile red fluoresenssiarvoja. Yksikään liuottimista ei parantanut väriaineen läpäisevyyttä S. obliquus- ja C. pyrenoidosa -soluihin. Isochrysis sp. -solut värjäytyivät parhaiten käytännössä ilman liuottimia. Muunneltu Nile red -menetelmä P. tricornutum -lajilla tuotti samanlaisia tuloksia kuin perinteinen menetelmä ja osoittautui automatisoitavissa olevaksi. Kaiken kaikkiaan tämän diplomityön tulokset osoittivat, ettei Nile red -menetelmän parametreja voi standardoida, vaan ne täytyy määrittää erikseen joka lajille. Yleiskäyttöisiä ohjeita yksittäisten lajien värjäämiseen ei myöskään voida antaa. Tästä huolimatta Nile red -menetelmä on lupaava lipidimäärän arviointimenetelmä teollisuuden ja tutkimuksen tarpeisiin. |
| Tiivistelmä (eng): | To make the biodiesel production process with phytoplankton feasible, the intracellular neutral lipids need to be detected rapidly during cultivation. This master's thesis concentrated on a neutral lipid quantification method utilizing a fluorescent dye Nile red that penetrates the phytoplankton cell wall and stains the lipids. The first aim of this study was to find out, whether the Nile red penetration into phytoplankton cells and subsequent lipid staining of the neutral lipids could be enhanced with the use of solvents in the case of phytoplankton species that have been proven difficult to stain. The second aim of this study was to evaluate, whether the Nile red method is plausible for automated in situ lipid quantification of neutral lipids in phytoplankton. The overall aim was to evaluate, whether it would be possible to standardize the Nile red staining method. The effect of solvents on the Nile red penetration was tested on four promising phytoplankton strains for biodiesel production: Phaeodactylum tricornutum TV335, Scenedesmus obliquus TVK-SOB-1, Chlorella pyrenoidosa TV216 and Isochrysis sp. CCAP 927/12. Three different solvents (i.e., DMSO. ethylene glycol and glycerol) were chosen for the experiment. The effect of the solvents on Nile red penetration into the cells in different growth phases was observed by kinetic fluorescence measurements. The Nile red fluorescence values were compared to the true total lipid contents determined gas chromatographically. The automation experiment was carried out with P. tricornutum TV335. To see, whether it is possible to automate the Nile red method with a flow injection analysis (FIA) system a modified Nile red method was experimented. All the solvents increased the Nile red fluorescence values of P. tricornutum. None of the solvents enhanced the penetration of Nile red into the S. obliquus and C. pyrenoidosa cells. The Isochrysis sp. cells stained best practically without solvents. The modified Nile red method with P. tricornutum produced similar results as the traditional method and turned out to be very plausible for automation. Overall, the results of this study strongly indicated that the parameters of the Nile red method cannot be standardized but need to be determined separately for every species. Neither can universal recommendations be given for staining of specific species. Nevertheless, the Nile red method definitely has potential to become an effective neutral lipid quantification method for the industry and research. |
| ED: | 2012-05-11 |
INSSI tietueen numero: 44481
+ lisää koriin
INSSI