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Repeated batch cultivation of the hydrocarbon-degrading, micro-algal strain Prototheca zopfii RND16 immobilized in polyurethane foam

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Abstract:

This study reports on the stability of the cells of a heterotrophic green micro-algal strain Prototheca zopfii RND16 immobilized in polyurethane foam (PUF) cubes during degradation of mixed hydrocarbon substrate, which was composed of n-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), in 5 successive cycles of repeated batch cultivation at 30 °C. Both RND16 cells and mixed hydrocarbon substrate components had been entrapped in PUF cubes through cultivation. PUF-immobilized RND16 degraded n-alkanes almost completely, whereas the strain hardly degraded PAHs in PUFs, rather they accumulated in the matrices. It is noteworthy that this result is strikingly different from that of the free-living cell culture, where RND16 reduced concentrations of both n-alkanes and PAHs. However, PAHs accumulation in the PUFs did not impair the performance of the immobilized alga to utilize n-alkanes. These results suggest that the PUFs harboring RND16 cells could be used repeatedly for selective retrieval of PAHs from oil-polluted waters after preferential biodegradation of n-alkanes by algae.

Cette étude décrit la stabilité des cellules de la souche de micro-algue verte hétérotrophe Prototheca zopfii RND16 immobilisées dans des cubes de mousse de polyuréthane lors de la dégradation de substrats d’hydrocarbures mixtes (SHM) qui comprenaient des n-alcanes et des hydrocarbures aromatiques polycycliques au cours de 5 cycles successifs de culture en lots répétés, à 30 °C. Les cellules RND16 et les SHM ont été tous 2 capturés dans des cubes de mousse de polyuréthane lors de la culture. Les RND16 immobilisées dans la mousse dégradaient les n-alcanes presque complètement alors qu’elles dégradaient difficilement les hydrocarbures aromatiques polycycliques qui s’accumulaient dans la matrice. Il est à noter que ce résultat est diamétralement opposé à ce qui a été observé avec les cultures de cellules libres, où les RND16 réduisaient les concentrations des n-alcanes et des HAP. Cependant, l’accumulation de HAP dans les cubes de mousse de polyuréthane n’affectait pas l’efficacité d’utilisation les n-alcanes des algues immobilisées. Ces résultats suggèrent que les cubes de mousse de polyuréthane dans lesquels les cellules RND16 sont immobilisées pourraient être utilisés de façon répétée pour récupérer les HAP d’eaux polluées par le pétrole après la biodégradation préférentielle des n-alcanes par les algues.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-01-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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