CZ307402B6 - A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils - Google Patents

A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils Download PDF

Info

Publication number
CZ307402B6
CZ307402B6 CZ2017-331A CZ2017331A CZ307402B6 CZ 307402 B6 CZ307402 B6 CZ 307402B6 CZ 2017331 A CZ2017331 A CZ 2017331A CZ 307402 B6 CZ307402 B6 CZ 307402B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
strain
acid
production
oils
fatty acids
Prior art date
Application number
CZ2017-331A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2017331A3 (en
Inventor
Tomáš Řezanka
Jaromír Lukavský
Vladislav Cepák
Lenka Procházková
Original Assignee
Mikrobiologický ústav AV ČR v. v. i.
Botanický ústav AV ČR, v.v.i.
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mikrobiologický ústav AV ČR v. v. i., Botanický ústav AV ČR, v.v.i., Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta filed Critical Mikrobiologický ústav AV ČR v. v. i.
Priority to CZ2017-331A priority Critical patent/CZ307402B6/en
Publication of CZ2017331A3 publication Critical patent/CZ2017331A3/en
Publication of CZ307402B6 publication Critical patent/CZ307402B6/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The production strain of thealga deposited in the Collection of Autotrophic Organisms of the Botanical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic, Třeboň, Dukelská 135, under accession number CCALA 1120:, strain Cepák et Lukavský 2011/13, is utilizable as a source for the industrial production of oils having a high content of polyunsaturated fatty acids, in particular linoleic acid and α-linolenic acid, oleic acid and cis-vaccenic acid, for food supplements for humans, animals or as use for other applications. The invention also describes the method of producing oils having a high content of unsaturated fatty acids in a pilot plant.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká produkčního kmene řasy Bracteacoccus bullatus, produkujícího oleje s vysokým obsahem polynenasycených mastných kyselin.The present invention relates to a production strain of Bracteacoccus bullatus, an algae producing oil with a high content of polyunsaturated fatty acids.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Esenciální mastné kyseliny jsou nepostradatelné pro správné fungování organismu, ale člověk a většina savců si tyto látky nedovede syntetizovat. Striktně vzato, jsou primárně esenciální pouze dvě mastné kyseliny, tj. kyselina α-linolenová - polynenasycená mastná kyselina omega-3 (ω-3) a kyselina linolová - polynenasycená mastná kyselina omega-6 (ω-6). Podmíněně esenciální je ale většina polynenasycených mastných kyselin neboli PUFA, tj. Póly Unsaturated Fatty Acid, které obsahují ve svém uhlíkovém řetězci více než jednu dvojnou vazbu. Tyto kyseliny neslouží jen jako zdroj energie, ale jsou prekurzory biologicky aktivních látek, z nichž lze např. jmenovat thromboxany nebo prostacykliny, látky kontrolující srážení krve.Essential fatty acids are indispensable for the proper functioning of the body, but humans and most mammals cannot synthesize these substances. Strictly speaking, only two fatty acids are essential, ie α-linolenic acid - polyunsaturated fatty acid omega-3 (ω-3) and linoleic acid - polyunsaturated fatty acid omega-6 (ω-6). Conditionally essential, however, is the majority of polyunsaturated fatty acids, or PUFAs, ie Unsaturated Fatty Acids, which contain more than one double bond in their carbon chain. These acids not only serve as a source of energy, but are precursors of biologically active substances, such as thromboxanes or prostacyclins, blood coagulation control agents.

Podle chemického složení, resp. struktury rozlišujeme několik skupin, ω-3 Mastné kyseliny obsahují dvojnou vazbou na třetím atomu uhlíku od konce uhlovodíkového řetězce. Lze mezi ně řadit kyselinu α-linolenovou se zkratkou ALA, tj. 18:3ω-3, která obsahuje osmnáct uhlíkových atomů a tři dvojné vazby, a kyselinu hexadekatetraenovou, tj. 16:4ω-3, která obsahuje šestnáct uhlíkových atomů a čtyři dvojné vazby, ω-6 Polynenasycené mastné kyseliny mají poslední dvojnou vazbu v pozici ω-6, což znamená šestý uhlík od methylového konce. Patří mezi ně především kyselina linolová se zkratkou LA, tj. 18:2ω-6, která obsahuje osmnáct uhlíkových atomů a dvě dvojné vazby, a kyselina γ-linolenová se zkratkou GLA, tj. 18:3ω-6, která obsahuje osmnáct uhlíkových atomů a tri dvojné vazby.According to the chemical composition, respectively. There are several groups in the structure, ω-3 Fatty acids contain a double bond on the third carbon atom from the end of the hydrocarbon chain. These include α-linolenic acid with the abbreviation ALA, ie 18: 3ω-3, which contains eighteen carbon atoms and three double bonds, and hexadecatetraenoic acid, ie 16: 4ω-3, which contains sixteen carbon atoms and four double bonds bonds, ω-6 Polyunsaturated fatty acids have the last double bond at position ω-6, which means the sixth carbon from the methyl end. These include mainly LA, 18: 2ω-6, which contains eighteen carbon atoms and two double bonds, and GLA, 18: 3ω-6, which contains eighteen carbon atoms and three double bonds.

Polynenasycená kyselina α-linolenová je biosyntetizována kaskádou reakcí vycházející z kyseliny olejové za použití enzymů delta 12- a dále delta 15- desaturáz. Je součástí některých, takzvaných vysychavých rostlinných olejů. Polynenasycená kyselina hexadekatetraenová je biosyntetizována z kyseliny palmitolejové za pomoci enzymů desaturáz. Jediným zdrojem této kyseliny jsou pouze nižší fotosyntetizující mikroorganizmy, především mořské nebo i sladkovodní řasy, kde obsah této kyseliny dosahuje až desítek procent. Tyto esenciální látky jsou nezbytné jako doplněk zdravé lidské výživy i jako přídavek krmení rybám v akvakulturách či zooplanktonu, který potom slouží jako rybí potrava.The polyunsaturated α-linolenic acid is biosynthesized by a cascade of oleic acid reactions using the delta 12- and delta 15-desaturases enzymes. It is part of some so-called drying vegetable oils. The polyunsaturated hexadecatetraenoic acid is biosynthesized from palmitoleic acid using desaturase enzymes. The only source of this acid is only lower photosynthetic microorganisms, especially sea or freshwater algae, where the acid content reaches tens of percent. These essential substances are necessary as a supplement to healthy human nutrition as well as in addition to feeding fish in aquaculture or zooplankton, which then serves as fish food.

Kyselina olejová je vyšší mononenasycená kyselina, které ve své molekule obsahuje jednu dvojnou vazbu, a je obsažena v různých živočišných tucích a rostlinných olejích. Tato kyselina tvoří např. 55 až 80 % olivového oleje. Kakaové boby jí obsahují 35 %. Je prekurzorem syntézy esenciální α-linolenové kyseliny, tedy další významnou potenciální komponentou nutričních přípravků. Za další významnou mononenasycenou mastnou kyselinou se považuje kyselina cisvakcenová, která se běžně vyskytuje v tuku přežvýkavců, v savčím mléce, másle a jogurtu. Polynenasycené mastné kyseliny jsou hlavním činitelem v příznivém vlivu tzv. středomořské diety, jejíž součástí jsou např. mořské ryby. Samotné ryby je však netvoří, ale přijímají je přes zooplankton z mořského fytoplanktonu. Při tomto předávání ale jsou zákonité ztráty v jednotlivých stupních potravního řetězce, a proto je výhodné tyto mezistupně vynechat. Pro vegany, vegetariány a pro ty, co neradi jedí ryby, existuje zde také možnost náhrady v podobě kvalitních doplňků stravy.Oleic acid is a higher monounsaturated acid that contains one double bond in its molecule and is present in various animal fats and vegetable oils. This acid constitutes, for example, 55 to 80% of olive oil. Cocoa beans contain 35%. It is a precursor of the synthesis of essential α-linolenic acid, another important potential component of nutritional products. Another important monounsaturated fatty acid is cisvacenic acid, which is commonly found in ruminant fat, mammalian milk, butter and yoghurt. Polyunsaturated fatty acids are the main factor in the beneficial effects of the so-called Mediterranean diet, including sea fish. However, the fish themselves do not form them, but receive them via zooplankton from marine phytoplankton. However, in this handover, there are regular losses in the various stages of the food chain, and therefore it is advantageous to skip these intermediate steps. For vegans, vegetarians and those who do not like to eat fish, there is also the possibility of substitution in the form of quality food supplements.

- 1 CZ 307402 B6- 1 GB 307402 B6

Mastné kyseliny jsou cenné produkty, obvykle však jednotlivé organismy převážně produkují jen jednu skupinu mastných kyselin v závislosti na jejich biosyntetických schopnostech. Obsah žádaných látek je však pouze jednou z podmínek úspěšnosti biotechnologické produkce. Organismus pro venkovní kultivace musí dále snadno růst v daném zařízení, musí mít určitou odolnost proti technologickému zacházení, jako jsou např. střižné síly (mechanické vlivy) vznikající při čerpání, musí snášet oscilace teploty a intenzity světla, atd. U venkovních kultivací odpadá nákladné zajišťování tepelné a světelné energie, neboť Slunce dodává energii přirozeným způsobem. V podmínkách mírného pásuje však možné provozovat venkovní kultivace řas jen po omezené období roku, kdy jsou teploty i sluneční záření dostatečně vysoké pro růst těchto mikroorganismů. Proto se neustále hledají atestují nové organismy s výhodnými vlastnostmi.Fatty acids are valuable products, but usually individual organisms mainly produce only one group of fatty acids depending on their biosynthetic abilities. However, the content of the desired substances is only one of the conditions for the success of biotechnological production. Furthermore, the outdoor cultivation organism has to grow easily in the plant, it must have a certain resistance to technological treatment, such as shearing forces (mechanical influences) during pumping, it must tolerate temperature and light intensity oscillations, etc. In outdoor cultivations, expensive provisioning is not necessary. thermal and light energy, because the sun delivers energy in a natural way. However, under moderate belt conditions, outdoor algal cultivation can only be carried out for a limited period of the year when temperatures and sunlight are high enough for the growth of these microorganisms. Therefore, new organisms with advantageous properties are constantly sought.

Rasy mají velký potenciál použití v biotechnologii díky své vysoké růstové rychlosti a možnosti průmyslového pěstování v suspenzních kulturách, které jsou snadno technicky ovladatelné a automatizovatelné. Navíc mohou být kultivovány i v lokalitách nevhodných pro klasické plodiny, protože nevyžadují úrodnou půdu, např. v pouštích, na střechách průmyslových objektů, atd. V kultivátorech s plně umělým světlem pak mohou být pěstovány kdekoli. Jsou známá řešení využívající kmeny řas pro produkci olejů s obsahem nenasycených mastných kyselin, kde je např. využito řasy rodu Monoraphidium k produkci zejména kyseliny hexadekatetraenové a kyseliny stearidonové, jak je popsáno v CZ 306738. Podobně dokument CN 105296553 popisuje způsob kultivace řasy rodu Monoraphidium k produkci jiné kyseliny, a to kyseliny fulvonové použité následně pro přípravu bionafty. Nevýhody těchto řešení spočívají zejména v tom, že tyto řasy produkují pouze jeden, případně dva typy mastných kyselin a pěstování těchto řas tedy slouží k produkci olejů s obsahem jedné, případně dvou specifických mastných kyselin.The races have great potential for use in biotechnology due to their high growth rate and the possibility of industrial cultivation in suspension cultures that are easy to operate and automate. In addition, they can be cultivated in locations unsuitable for conventional crops because they do not require fertile soil, eg in deserts, roofs of industrial buildings, etc. In cultivators with fully artificial light, they can then be grown anywhere. There are known solutions using algae strains to produce oils containing unsaturated fatty acids, where, for example, algae of the genus Monoraphidium are used to produce mainly hexadecatetraenoic acid and stearidonic acid, as described in CZ 306738. Similarly, CN 105296553 describes a method for cultivating algae of the genus Monoraphidium k production of another acid, namely fulvonic acid, used subsequently for the preparation of biodiesel. The disadvantages of these solutions are, in particular, that these algae produce only one or two types of fatty acids and the cultivation of these algae is therefore used to produce oils containing one or two specific fatty acids.

Se změnou způsobu stravování v posledních stoletích docházelo i ke změně typu konzumovaných mastných kyselin. Rychlý vývoj společnosti, především západní civilizace, po druhé světové válce vedl i ke změně konzumovaných poměrů ω-6 a ω-3 PUFA, a to především díky velké spotřebě rostlinných olejů. Nadužívání rostlinných olejů posunulo poměr z ideálního poměru ω6/ω-3 1:1 až 1:0,25 dle doporučení Světové zdravotnické organizace (WHO) na téměř neuvěřitelných 1:0,1 až 1:0,03, což jsou hodnoty typické pro obyvatele Evropy a USA. Tato změna poměru nese s sebou celou řadu komplikací, spočívající především ve zvýšeném výskytu kardiovaskulárních onemocnění, zvyšuje se riziko rakoviny a autoimunitních nemocí, duševních poruch, zhoršení paměti v podobě Alzheimerovy choroby, dochází k retardaci vývoje, poruchám zraku, svalové slabosti a třesu, dyslipidémii, inzulínové rezistenci, vysokému krevnímu tlaku, trombóze, cukrovce, astmatu, nadváze, atd.The type of fatty acids consumed has changed with the change in diet in recent centuries. The rapid development of society, especially Western civilization, after World War II also led to a change in the consumption rates of ω-6 and ω-3 PUFA, mainly due to the large consumption of vegetable oils. The use of vegetable oils has shifted the ratio from the ideal ratio of ω6 / ω-3 1: 1 to 1: 0.25 as recommended by the World Health Organization (WHO) to almost unbelievable 1: 0.1 to 1: 0.03, typical values for European and US residents. This change in ratio brings with it a number of complications, mainly due to an increased incidence of cardiovascular disease, an increased risk of cancer and autoimmune diseases, mental disorders, memory impairment in the form of Alzheimer's disease, developmental retardation, visual disturbances, muscular weakness and tremor, dyslipidemia , insulin resistance, high blood pressure, thrombosis, diabetes, asthma, overweight, etc.

Jako potvrzení výše uvedených faktů, uvádíme příklady poměrů ω-6 a ω-3 PUFA v některých biotechnologicky kultivovaných řasách vycházející z publikace Lang et al. 2011 (DOI: 10.1186/1471-2229-11-124): U běžně velkoobjemově kultivovaných řas, jako je např. Chlorella je poměr ω-6/ω-3 1:0,40, Parachlorella kessleri (drive Chlorella kessleri) 1:0,19, Scenedesmus 1:0,45. U sinic se pohybuje poměr těchto mastných kyselin od 1:0,30 - Spirulina (Arthrospirá), až po případy, kdy sinice neprodukuje žádné ω-3 PUFA. Mají tedy tento poměr daleko horší a téměř podobný běžným rostlinným olejům, např. řepkovému 1:0,5, sójovému 1:0,14, olivovému 1:0,07 nebo slunečnicovému oleji, který neobsahuje ω-3 PUFA.To confirm the above, we present examples of ratios of ω-6 and ω-3 PUFA in some biotechnologically cultivated algae based on Lang et al. 2011 (DOI: 10.1186 / 1471-2229-11-124): For commonly large scale cultivated algae such as Chlorella, the ratio of ω-6 / ω-3 is 1: 0.40, Parachlorella kessleri (drive Chlorella kessleri) 1: 0.19, Scenedesmus 1: 0.45. In cyanobacteria, the ratio of these fatty acids ranges from 1: 0.30 - Spirulina (Arthrospira) to cases where the cyanobacteria produces no ω-3 PUFA. Thus, they have a much worse ratio and almost similar to conventional vegetable oils such as rapeseed 1: 0.5, soybean 1: 0.14, olive 1: 0.07 or sunflower oil that does not contain ω-3 PUFA.

Úkolem vynálezu je najít vhodný organismus, který by byl schopen produkovat oleje s vysokým obsahem nenasycených mastných kyselin při kultivaci v otevřených systémech ve středoevropských podnebných podmínkách po celý rok, který by byl s výhodou schopen růst i za nižších teplot a nižšího záření, a který by byl schopen produkovat oleje s vysokým obsahem polynenasycených mastných kyselin i během chladného období, kdy běžné sinice a řasy prakticky nepřirůstají, a který by rostl autotrofně a byl dostatečně rezistentní proti kontaminaci jinými řasami, sinicemi a bakteriemi.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a suitable organism which is capable of producing oils with a high content of unsaturated fatty acids when cultivated in open systems under central European climatic conditions throughout the year, which is advantageously capable of growing even at lower temperatures and lower radiation. was able to produce oils with a high content of polyunsaturated fatty acids even during the cold period when common cyanobacteria and algae practically did not grow, and which would grow autotrophically and were sufficiently resistant to contamination by other algae, cyanobacteria and bacteria.

-2CZ 307402 B6-2GB 307402 B6

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento úkol řeší kmen řasy Bracteacoccus bullatus, který ve smyslu tohoto vynálezu představuje produkční mikroorganismus pro získávání olejů s vysokým obsahem nenasycených mastných kyselin. Produkční kmen řasy Bracteacoccus bullatus je uložen ve sbírce Botanického ústavu AV ČR, Třeboň, Dukelská 135, pod přírůstkovým číslem CCALA 1120: Bracteacoccus bullatus kmen Cepák et Lukavský 2011/13. Vynález se dále zabývá průmyslovým použitím tohoto kmene a dále způsobem produkce olejů a obsahem nenasycených mastných kyselin v průmyslovém kmeni této řasy.This object is solved by the strain of algae Bracteacoccus bullatus, which in the sense of the present invention is a production microorganism for obtaining oils with a high content of unsaturated fatty acids. The production strain of algae Bracteacoccus bullatus is deposited in the collection of the Institute of Botany AS CR, Třeboň, Dukelská 135, under the accession number CCALA 1120: Bracteacoccus bullatus strain Cepák et Lukavský 2011/13. The invention further relates to the industrial use of this strain and to the method of producing oils and the content of unsaturated fatty acids in an industrial strain of this algae.

Tento kmen s výhodou produkuje oleje, ve kterých z celkového obsahu mastných kyselin představují nenasycené mastné kyseliny 53 % hmotn. Ty jsou považovány za esenciální tj. nezbytné, nebo alespoň příznivé pro zdraví obratlovců včetně člověka. Ve výhodném provedení kmen produkuje olej s obsahem vyšším než 18,3 % hmotn. kyseliny linolové, vyšším než 17,4 % hmotn. kyseliny α-linolenové, vyšším než 22,6 % hmotn. kyseliny olejové a vyšším než 2,4 % hmotn. kyseliny vakcenové. Mononenasycená kyselina vakcenová snižuje obsah celkového i LDL cholesterolu a triglyceridů. Mononenasycená kyselina olejová je prekurzorem kyseliny alinolenové. Kyselina linolová a kyselina α-linolová představují polynenasycené esenciální mastné kyseliny. Kmen Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 obsahuje dané PUFA ω-6/ω-3 v poměru 1:1,16, čili je poměrně blízko ideálnímu poměru 1:1, který doporučuje WHO.This strain preferably produces oils in which the total fatty acid content is 53% by weight of unsaturated fatty acids. These are considered essential ie necessary or at least favorable for vertebrate health, including humans. In a preferred embodiment, the strain produces an oil with a content of greater than 18.3% by weight. % linoleic acid, greater than 17.4 wt. % α-linolenic acid, greater than 22.6 wt. % of oleic acid and greater than 2.4 wt. of acetic acid. Monounsaturated vaccinic acid reduces both total and LDL cholesterol and triglyceride content. Monounsaturated oleic acid is a precursor of alinolenic acid. Linoleic acid and α-linoleic acid are polyunsaturated essential fatty acids. The strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 contains the given PUFA ω-6 / ω-3 in a ratio of 1: 1.16, ie it is relatively close to the ideal 1: 1 ratio recommended by WHO.

Buňky kmene Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 jsou znázorněny na obr. 1, jak se jeví ve světelném mikroskopu. Jsou kulovité, řídce hruškovité, jak zobrazuje obr. Id, s průměrem dospělých buněk 15 až 17 pm, jak je znázorněno na obr. la až le a li, kde na obr. lb jsou mladé buňky, na la a le jsou aplanospory. Chloroplastů je kolem deseti v dospělé buňce, jsou diskovité, nástěnné, bez pyrenoidu, jako zobrazuje obr. le. Rozmnožování je tvorbou většího počtu zoospor, kterých může být až 128, jak je znázorněno na obr. Id, lf, lj, jsou kulovité, oválné až kapkovité, se dvěma stejnými bičíky vycházejícími z apexu, papila je nevýrazná, drobná kulovitá, červená oční skvrna je uložena v zadní části buňky na přístěnném chloroplastu, jejichž počet je 1 až 2 v zoosporách, což zobrazuje obr. lg a lh. Dále jsou v zoosporách přítomny dvě pulzující vakuoly, které jsou umístěny v apexu. Zoospory se začnou pohybovat již uvnitř mateřské buňky a někdy se uvolní a aktivně plavou. Byla pozorována tendence k párování, čili mohou fungovat i jako gamety, jak je znázorněno na obr. II a lm. Po nějaké době pohybu uvnitř mateřské buňky se zoospory přestanou pohybovat, což reprezentuje obr. lj, ztratí bičíky, zakulatí se a postupně se mění na aplanospory, tedy rozmnožovací buňky, které mají vzhled zoospor, mají ještě nějaký čas červenou oční skvrnu a pulzující vakuoly, ale jsou nepohyblivé, protože ztratily bičíky, jak zobrazuje obr. la a le. Ty potom ztratí i oční skvrnu i pulzující vakuoly a podobají se své mateřské buňce, lze je proto považovat za autospory, tedy nepohlavní rozmnožovací buňky morfologicky podobné mateřské buňce o průměru 3 až 5 pm na obr. li. Zoospory, aplanospory, autospory, dospělé buňky do sebe přecházejí plynule. Potom dorůstají do velikosti 15 až 17 pm. Ve starých buňkách se postupně tvoří tmavě červená barviva.The cells of the strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 are shown in Fig. 1 as seen in a light microscope. They are spherical, sparsely pear-shaped, as shown in Fig. 1d, with an adult cell diameter of 15 to 17 µm, as shown in Figs. 1a to 1e and 1e, where in Fig. 1b are young cells, and 1a and 1e are aplanospores. Chloroplasts are about ten in the adult cell, they are disc-shaped, wall-like, without a pyrenoid, as shown in Figure le. Propagation is the formation of a larger number of zoospores, which may be up to 128, as shown in Fig. 1d, 1f, 1j, are spherical, oval to teardrop, with two identical flagons coming from apex, papilla is bland, tiny spherical, red eye patch 1g and 1h are deposited in the rear of the cell on a wall-mounted chloroplast having a number of 1-2 in the zoospores. In addition, two pulsating vacuoles are present in the zoospores and are located in the apex. Zoospores begin to move inside the mother cell and sometimes relax and swim actively. A pairing tendency was observed, so that they may also function as gametes as shown in Figures II and 1m. After some time of movement within the parent cell, the zoospores cease to move as represented in Fig. 1j, lose flagellae, round and gradually turn into aplanospores, that is, reproductive cells that have the appearance of zoospores still have red eye spots and pulsating vacuoles for some time, but they are immobile because they have lost the flagellum, as shown in Figures la and le. They then lose both the eye patch and the pulsing vacuoles and resemble their parent cell, and can therefore be considered as autospores, i.e. asexual reproductive cells morphologically similar to the parent cell with a diameter of 3 to 5 µm in Figure 11. Zoospores, aplanospores, autospores, adult cells merge smoothly. They then grow to a size of 15 to 17 µm. Dark red dyes gradually form in old cells.

Na základě analýzy jaderného molekulárního markéru 1TS2 rDNA byl kmen CCALA 1120 určen jako Bracteacoccus bullatus. ITS2 - 'internal transcribed spacer' - je nekódující oblast mezi dvěma kódujícími úseky 5.8S a 26S rDNA a je používána jako vhodný markér pro studium blízce příbuzných druhů dle Coleman 2003 (DO1:10.1016/SO168-9525(03)00118-5). Na obr. 2 je znázorněno porovnání sekundární struktury transkiptu ITS2 rDNA kmene CCALA 1120 s dalšími blízce příbuznými 14 kmeny v rámci druhu Bracteacoccus bullatus zahrnutými ve studii Fučíkové a kolektivu (2012) (DOI: 10.1127/0029-5035/2012/0067). Nukleotidové změny těchto kmenů oproti kmenu CCALA 1120 jsou znázorněny znaky podél sekundární struktury. Pokud se změna vyskytla pouze u některých kmenů, tak je příslušnost vyznačena malým písmenem v kurzívě (a - KF10, b - SAG 2032, c - KF65, d - KF22, e - KF72,/- KF34, g KF3, h - CCALA 69). Sekvence 1TS2 byla totožná mezi kmeny KF65, SAG 2317, UTEX 345, BCP-CNP2-VF8, BCP-UT8-26 a Broady 420, všechny tudíž označeny jako c. Dále tato sekvence byla identická mezi kmeny KF3 a BCP-CNP1-VF10, společné označení zde jako g. SekundárníBased on analysis of the nuclear molecular marker 1TS2 rDNA, the CCALA 1120 strain was identified as Bracteacoccus bullatus. ITS2 - 'internal transcribed spacer' - is the non-coding region between two coding regions 5.8S and 26S rDNA and is used as a suitable marker for the study of closely related species according to Coleman 2003 (DO1: 10.1016 / SO168-9525 (03) 00118-5). Figure 2 shows a comparison of the secondary structure of the ITS2 rDNA transcript of the CCALA 1120 strain with other closely related 14 strains within the Bracteacoccus bullatus species included in the study by Fucik et al. (2012) (DOI: 10.1127 / 0029-5035 / 2012/0067). Nucleotide changes of these strains to CCALA 1120 strain are shown by features along the secondary structure. If the change occurred only in certain strains, the affiliation is indicated in lowercase italics (a - KF10, b - SAG 2032, c - KF65, d - KF22, e - KF72, / - KF34, g KF3, h - CCALA 69 ). The sequence 1TS2 was identical between strains KF65, SAG 2317, UTEX 345, BCP-CNP2-VF8, BCP-UT8-26 and Broady 420, all designated as c. Furthermore, this sequence was identical between strains KF3 and BCP-CNP1-VF10, common designation here as g. Secondary

-3 CZ 307402 B6 struktura ITS2 porovnávaných kmenů vykazovala typické znaky pro eukaryotní organismy, jmenovitě přítomnost čtyř helixů (I. až IV.) a neshodu pyrimidinová báze - pyrimidinová báze na druhém helixu - označeno šipkami. Sekundární struktura 1TS2 je spojená s tzv. CBC druhovým konceptem (Coleman 2000, DOI: 10.1078/1434-4610-00002). CBC neboli kompenzační změna bází je taková změna na obou stranách struktury, které zajistí párování mezi nukleotidy. Pro kmeny Bracteacoccus bullatus nebyla nalezena žádná CBC, což naznačuje, že všechny tyto kmeny představují jeden druh.The structure of the ITS2 of the compared strains showed typical features for eukaryotic organisms, namely the presence of four helices (I.-IV.) And the pyrimidine base-pyrimidine base mismatch on the second helix, indicated by arrows. The secondary structure of 1TS2 is associated with the so-called CBC generic concept (Coleman 2000, DOI: 10.1078 / 1434-4610-00002). CBC, or compensatory base change, is a change on both sides of a structure that provides nucleotide pairing. No CBCs were found for the strains of Bracteacoccus bullatus, suggesting that all these strains are one species.

Většina kmenů rodu Bracteacoccus bullatus byla izolována z půdy, kmen Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 byl izolován ze sněhu v pohoří Sierra Nevada ve Španělsku vr. 2011. Bracteacoccus bullatus patří do třídy Chlorophyceae, tedy do třídy zelených řas, kde jako zásobní látka slouží olej nebo škrob. Obsah celkových olejů v biomase intenzivně rostoucí kultury Bracteacoccus bullatus je i přes 30 % v sušině, nenasycené mastné kyseliny tvoří 45,8 % celkového množství mastných kyselin. Průběh teploty kultivačního média a intenzity fotosynteticky aktivního záření neboli FAR v rozmezí vlnové délky 400 až 700 nm jsou uvedeny na obr. 3. Bracteacoccus bullatus roste v širokém rozmezí teplot a záření, krátkodobě přežil teplotu-1 °C i+35 °C.Most of the strains of the genus Bracteacoccus bullatus were isolated from the soil, the strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 was isolated from snow in the Sierra Nevada mountains in Spain incl. 2011. Bracteacoccus bullatus belongs to the class Chlorophyceae, that is to the class of green algae, where oil or starch is used as a stock. The total oils in the biomass of the intensively growing Bracteacoccus bullatus culture are over 30% in the dry matter, unsaturated fatty acids make up 45.8% of the total amount of fatty acids. The course of the temperature of the culture medium and the intensity of photosynthetically active radiation or FAR in the wavelength range 400 to 700 nm are shown in Fig. 3. Bracteacoccus bullatus grows in a wide range of temperatures and radiation, surviving briefly both -1 ° C and + 35 ° C.

Předmětem vynálezu je také způsob produkce olejů s obsahem nenasycených mastných kyselin, zejména kyseliny linolové, kyseliny α-linolenové, kyseliny olejové a kyseliny vakcenové v produkčním kmeni řasy Bracteacoccus bullatus CCALA 1120. Podstata vynálezu spočívá vtom, že produkční kmen řasy se kultivuje v teplotním rozmezí 5 až 30 °C, s výhodou v teplotním rozmezí 10 až 16 °C. Protože daný kmen řasy Bracteococcus bullatus CCALA 1120 byl získán ze sněhu, jeho kultivace je možná i při nízkých teplotách. Kmen je psychrotolerantní, což znamená, že krátkodobé ochlazení i pod 0 °C mu nevadí. Typickým příkladem jsou jarní mrazíky, které řasa bez problému přežije, na rozdíl od kultur řas Chlorella a jim podobných, které při teplotě pod 0 °C zmrznou. Důvodem této odolnosti je zřejmě vysoký obsah nenasycených mastných kyselin v buňce.The present invention also relates to a process for producing oils containing unsaturated fatty acids, in particular linoleic acid, α-linolenic acid, oleic acid and vaccine acid, in a production strain of Bracteacoccus bullatus CCALA 1120. The present invention is characterized in that the production strain of algae is cultivated in temperature range. 5 to 30 ° C, preferably in the temperature range of 10 to 16 ° C. Since the given strain of Bracteococcus bullatus CCALA 1120 was obtained from snow, its cultivation is possible even at low temperatures. The strain is psychrotolerant, which means that short-term cooling even below 0 ° C does not bother him. Typical examples are spring frosts that algae will survive without difficulty, unlike Chlorella algae and similar cultures that freeze at temperatures below 0 ° C. The reason for this resistance is apparently a high content of unsaturated fatty acids in the cell.

Výhody produkčního kmene řasy Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 podle tohoto vynálezu spočívají zejména ve schopnosti produkce olejů s vysokým obsahem polynenasycených a mononenasycených mastných kyselin, při kultivaci v otevřených systémech v středoevropských podnebných podmínkách po celý rok, tedy ve schopnosti růst i za nižších teplot a nižšího záření. Produkční kmen Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 je schopen produkovat nenasycené mastné kyseliny i během chladného období, kdy běžné sinice a řasy prakticky nepřirůstají, roste autotrofně a je dostatečně rezistentní proti kontaminaci jinými řasami, sinicemi a bakteriemi. Jeho využití může prodloužit kultivační sezónu příslušnému průmyslovému zařízení. Zároveň je tento kmen odolný i vůči vyšším teplotám, a proto nehrozí nebezpečí odumření při oscilaci teploty během zimního slunečného dne.The advantages of the Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 production strain according to the present invention lie in particular in the ability to produce oils with a high content of polyunsaturated and monounsaturated fatty acids, when cultivated in open systems in Central European climatic conditions throughout the year, ie the ability to grow at lower temperatures and lower radiation . The production strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 is able to produce unsaturated fatty acids even during the cold period when common cyanobacteria and algae practically do not grow, grows autotrophically and are sufficiently resistant to contamination by other algae, cyanobacteria and bacteria. Its use can extend the cultivation season to the relevant industrial plant. At the same time, this strain is resistant to higher temperatures and therefore there is no risk of dying when the temperature oscillates on a sunny winter day.

LiteraturaLiterature

Coleman A. W (2000): The significance of a coincidence between evolutionary landmarks found in mating affinity and a DNA sequence. - Protist 151: 1-9. DOI: 10.1078/1434-4610-00002Coleman A. W (2000): The significance of coincidence between evolutionary landmarks found in mating affinity and DNA sequence. - Protist 151: 1-9. DOI: 10.1078 / 1434-4610-00002

Coleman, A. W. (2003): ITS2 is a double-edged tool for eukaryote evolutionary comparisons. Trends Genet 19: 370-375. D01:10.1016/S0168-9525(03)00118-5Coleman, A.W. (2003): ITS2 is a double-edged tool for eukaryote evolutionary comparisons. Trends Genet 19: 370-375. D01: 10.1016 / S0168-9525 (03) 00118-5

Fučíková, K., Flechtner, V. R. & Lewis, L. A. (2012): Revision of the genus Bracteacoccus Tereg (Chlorophyceae, Chlorophyta) based on a phylogenetic approach. - Nova Hedwigia 96: 15-59. DOI:10.1127/0029-5035/2012/0067Fučíková, K., Flechtner, V.R. & Lewis, L.A. (2012): Revision of the genus Bracteacoccus Tereg (Chlorophyceae, Chlorophyta) based on a phylogenetic approach. - Nova Hedwigia 96: 15-59. DOI: 10.1127 / 0029-5035 / 2012/0067

Lang, I., Hodač, L., Friedl, T. & Feussner, I. (2011): Fatty acid profiles and their distribution patterns in microalgae: a comprehensive analysis of more than 2000 strains from the SAG culture collection. - BMC Plant Biology 11:124. DOI: 10.1186/1471-2229-11-124Lang, I., Hodac, L., Friedl, T. & Feussner, I. (2011): Fatty acid profiles and their distribution patterns in microalgae: a comprehensive analysis of more than 2000 strains from the SAG culture collection. - BMC Plant Biology 11: 124. DOI: 10.1186 / 1471-2229-11-124

-4CZ 307402 B6-4GB 307402 B6

Objasnění výkresůClarification of drawings

Uvedený vynález bude blíže objasněn na následujících vyobrazeních, kde:The present invention will be explained in more detail in the following figures, where:

obr. 1 zobrazuje různá stádia životního cyklu kmene Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 pozorovaná pod světelným mikroskopem; a - aplanospora s pulzující vakuolou; b mladá buňka; c - dospělá buňka; d - mateřská dospělá buňka hruškovitého tvaru dělící se na zoospory; e - aplanospory se světločivnou skvrnou; f- buňka se zoosporami; g, h zoospory; i - autospory; j - dospělá buňka se zoosporami; k - zoospora; 1, m - kopulace gamet; měřítko 10 pm platí pro všechny obrázky vyjma g, h, kde jsou rozměry 3x6 pm, obr. 2 zobrazuje srovnání sekundární struktury ITS2 rDNA transkriptu kmene CCALA 1120 s dalšími kmeny v rámci druhu Bracteacoccus bullatus, obr. 3 znázorňuje průběh intenzity FAR a teploty kultivačního média při venkovní kultivaci, 22.Fig. 1 shows the different life cycle stages of the strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 observed under a light microscope; and pulsating vacuole aplanospora; b young cell; c - adult cell; d - parent pear-shaped adult cell dividing into zoospores; e-aplanospores with a light spot; f-cell with zoospores; g, h zoospore; i - autospores; j - adult cell with zoospores; k - zoospora; 1, m - coupling of gametes; the 10 µm scale applies to all images except g, h, where the dimensions are 3x6 µm; Fig. 2 shows a comparison of the secondary structure of the ITS2 rDNA transcript of CCALA 1120 with other strains within Bracteacoccus bullatus; Fig. 3 shows the FAR intensity and culture temperature outdoor cultivation media, 22.

3. až 1. 5. 2017, teploty jsou vyrovnány klouzavými průměry s krokem 1 den, obr. 4 znázorňuje průběh růstové křivky při venkovní kultivaci, obr. 5 zobrazuje tabulku obsahu mastných kyselin a lipidů pří poloprovozní kultivaci Bracteacoccus bullatus CCALA 1120, obr. 6 znázorňuje tabulku složení zásobních roztoků pro přípravu média Z8, Fe-EDTA roztoku a Gaffronova roztoku mikroelementů, obr. 7 znázorňuje tabulku složení zásobních roztoků pro přípravu média SŠ1/2 a roztoku mikroelementů.Fig. 4 shows the course of the growth curve during outdoor cultivation; Fig. 5 shows the table of fatty acids and lipid content in the pilot plant cultivation of Bracteacoccus bullatus CCALA 1120; Fig. 6 shows a table of the stock solutions for the preparation of Z8 medium, Fe-EDTA solution and Gaffron's microelement solution; Fig. 7 shows a table of the stock solutions for the preparation of SS1 / 2 medium and microelement solution.

Příklad uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení vynálezu na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.It is understood that the specific embodiments of the invention described and illustrated below are presented by way of illustration and not by way of limitation of the invention to the examples given. Those skilled in the art will find or will be able to provide, by routine experimentation, more or less equivalents to the specific embodiments of the invention described herein. These equivalents will also be included within the scope of the following claims.

Příprava inokulaPreparation of inoculum

Kmen Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 je uchováván ve Sbírce autotrofních organismů Botanického ústavu AV ČR v Třeboni jako rostoucí kultura ve zkumavce na šikmém agaru s médiem Z8, při cca 15 °C, pod zářivkovým osvětlením 46 pmol.nTČsec1. Z této kultury je kmen předpěstován vsádkovou, stacionární kultivací na kapalném médiu Z8, jehož složení je znázorněno v tabulce na obr. 6, ve skleněných lahvích, o objemu 2 L. Do 700 mL destilované vody je přidáno po 10 mL jednotlivých mikroelementů z obr. 6 ze zásobních roztoků, 0,2 mL FeEDTA roztoku a 0,08 mL Gaffronova roztoku mikroelementů, jejichž složení je taktéž zobrazeno na obr. 6. Celá směs je následně doplněna destilovanou vodou na objem 1000 mL. Dvoulitrové lahve nejprve obsahují 250 mL média a postupně po zhoustnutí suspenze je objem doplňován na celkový objem 2000 mL. Míchání suspenze a sycení CO2 je zajištěno probubláváním nadbytkem vzduchu se 2 % obj. CO2 pomocí trubičky zavedené na dno lahve, aerační směs je filtrována přes membránový bakteriální filtr Milipore (Midisart 2000, PT FE IN) s póry 0,2 pm. Lahve jsou umístěny ve vodní lázni, kde je teplota udržována pod 10°C kompresorovým chladicím okruhem. Skleněnou stěnou je lázeň z boků nepřetržitě osvětlována LED panely s intenzitou FAR s energií 180 pmol.mTsec’1, což představuje cca pětinu sluneční intenzity. Na začátku kultivaceThe strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 is kept in the Collection of Autotrophic Organisms of the Institute of Botany AS CR as a growing culture in a tube on sloping agar with Z8 medium, at about 15 ° C, under fluorescent lighting 46 pmol.nTČsec 1 . From this culture, the strain is pre-grown by batch, stationary culture on Z8 liquid medium, the composition of which is shown in the table in FIG. 6, in 2L glass bottles. To 700 mL of distilled water is added 10 mL of each microelement of FIG. 6 of the stock solutions, 0.2 mL of FeEDTA solution and 0.08 mL of Gaffron's microelement solution, the composition of which is also shown in Fig. 6. The entire mixture is then made up to 1000 mL with distilled water. Two-liter bottles first contain 250 mL of medium and gradually, after the suspension has thickened, the volume is replenished to a total volume of 2000 mL. Mixing of the slurry and carbonation CO 2 is provided by bubbling air excess of 2 vol.% Of CO 2 via a tube introduced into the bottom of the bottle, aerating the mixture is filtered through a membrane filter the bacterial Millipore (Midisart 2000 PT FE IN) with pores of 0.2 pm. The bottles are placed in a water bath where the temperature is kept below 10 ° C by a compressor cooling circuit. Through the glass wall, the bath is continuously illuminated from the sides by LED panels with FAR intensity of 180 pmol.mTsec ' 1 , which represents about one fifth of the solar intensity. At the beginning of cultivation

-5CZ 307402 B6 a po každém zvýšení objemu je intenzita světla na prvních 5 dní snížena na 90 pmol.m 2.sec'', dokud kultura viditelně nezhoustne.And after each volume increase, the light intensity is reduced to 90 pmol.m 2 sec for the first 5 days until the culture becomes visibly thick.

Poloprovozní kultivacePilot cultivation

Poloprovozně byl kmen Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 pěstován na plošině firmy BCS Engineering Brno, umístěné ve skleníku Botanického ústavu v Třeboni, tedy v klimatických podmínkách střední Evropy. Skleník byl přitápěn, pouze pokud vnitřní teplota klesala pod 8 °C. Jedná se o plošinový kultivátor se skloněnou šikmou plochu o délce 12 m a šířce 1 m, spád 15 cm, objem 150 L. Tento typ je určen pro velmi husté suspenze v tenké vrstvě do 10 mm. Rozpěstování ze sbírkové kultury je provedeno analogicky, jako je popsáno výše.The pilot plant Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 was grown on a platform of BCS Engineering Brno, located in the greenhouse of the Institute of Botany in Trebon, ie in the climatic conditions of Central Europe. The greenhouse was only heated if the internal temperature dropped below 8 ° C. It is a platform cultivator with an inclined slope of 12 m long and 1 m wide, gradient 15 cm, volume 150 L. This type is designed for very thick suspensions in a thin layer up to 10 mm. The cultivation from the collection culture is carried out analogously to that described above.

Narostlé inokulum bylo převedeno celé do 150 L média SŠ1/2, které je pro vyšší obsah živin optimální pro průmyslovou kultivaci, jeho složení je znázorněno v tabulce na obr. 7. Pro velkoobjemovou kultivaci na plošině je možné odvážené chemikálie sypat přímo na plošinu a nechat jednotlivě rozpustit ve vodovodní vodě s otevřeným průtokem CO2. Do média je dávkován CO2 zavedením před odstředivé čerpadlo pro rychlé vstřebání suspenzí řas a jeho koncentrace je regulována na 5 L.hod '. Po celou dobu kultivace je teplota suspenze a intenzita FAR zaznamenávána v desetiminutových intervalech pomocí dataloggerů Minikin (EMS, Brno).The grown inoculum was transferred completely into 150 L SS1 / 2 medium, which is optimal for higher nutrient content for industrial cultivation, its composition is shown in the table in Fig. 7. For large-scale cultivation on the platform, weighed chemicals can be poured directly onto the platform individually dissolved in tap water with open CO 2 flow. CO 2 is fed into the medium by introducing it in front of a centrifugal pump for rapid absorption of algae suspensions and its concentration is regulated to 5 L.hr '. Throughout the culture, suspension temperature and FAR intensity are recorded at 10 minute intervals using Minikin dataloggers (EMS, Brno).

Rasa byla v poloprovozním měřítku pěstována 22. 3. až 1. 5. 2017. Obr. 3 zobrazuje teploty kultivačního média a intenzity fotosynteticky aktivního záření FAR. Teplota suspenze kolísala v rozmezí 5 až 30 °C, případně 35 °C, obvykle se pohybovala kolem 15 °C, aritmetický průměr byl 15,8 °C. Hodnoty FAR oscilovaly v rozmezí 0 až 1000 pmol.m 2.sec'1, případně 1700 pmol.m 2.sec’'. Obr. 4 zobrazuje průběh růstové křivky, při venkovní kultivaci. Růstová křivka byla hodnocena denně, měřením optické hustoty při 750 nm přístrojem Shimadzu UV-1650 PC v kyvetách s tloušťkou suspenze 1 cm, eventuelně po ředění. Narostlá biomasa byla sklizena odstředěním v odstředivce EVODOS 10 při 7000 otáěek/min, zmražena na -20 °C a později lyofýlizována neboli vakuově odmražena při tlaku 0,05 hPa. Sklizeno bylo celkem 1271 g sušiny po 40 dnech tj. 1,76 g.mÝden'1.The race was grown on a pilot scale on 22 March to 1 May 2017. Fig. 3 shows the temperatures of the culture medium and the intensity of photosynthetically active FAR radiation. The temperature of the suspension varied between 5 and 30 ° C and 35 ° C, respectively, usually around 15 ° C, the arithmetic mean being 15.8 ° C. The FAR values oscillated between 0 and 1000 pmol.m 2 .sec -1 , or 1700 pmol.m 2 .sec -1. Giant. 4 shows the course of a growth curve in outdoor culture. The growth curve was evaluated daily by measuring the optical density at 750 nm with a Shimadzu UV-1650 PC in cuvettes with a suspension thickness of 1 cm, possibly after dilution. The grown biomass was harvested by centrifugation in an EVODOS 10 centrifuge at 7000 rpm, frozen at -20 ° C and later lyophilized or vacuum defrosted at 0.05 hPa. Harvesting, total 1271 g dry weight after 40 days, i.e. 1.76 g.mÝden '1.

Na objem suspenze je to 0,14 g. L'1 . den’1. Obsah nenasycených mastných kyselin stanovených v sušině kmenu Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 je zobrazen v tabulce na obr. 5. Při obsahu polynenasycených mastných kyselin, linolové (18,3 %) a a-linolenové (17,4 %) z celkového množství mastných kyselin (30 % sušiny) byla jejich produkce ALA = 0,15 a LA = ,16 g.m'2.den' '. Mikroskopický rozbor prokázal, že řasa dobře snáší mechanické namáhání odstředivým čerpadlem, takže může být pěstována v běžných typech kultivátorů, které se již běžně používají pro komerční produkci biomasy řas a sinic jako např. Spirulina či Chlorella.For the volume of the suspension is 0.14 g. L -1. day ' 1 . The content of unsaturated fatty acids determined in the dry matter of the strain Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 is shown in the table in Fig. 5. At the content of polyunsaturated fatty acids, linoleic (18.3%) and α-linolenic (17.4%) of the total amount of fatty acids ( 30% of dry matter) their production was ALA = 0.15 and LA = 16 gm 2 day . Microscopic analysis has shown that algae well tolerate mechanical stress by a centrifugal pump, so it can be grown in conventional types of cultivators that are already commonly used for commercial production of algae and cyanobacterial biomass such as Spirulina or Chlorella.

Sušina biomasyBiomass dry matter

Sušina biomasy je stanovena vážkově centrifugací vzorku 20 min při 3000g, v plastových, předvážených zkumavkách Eppendorf o objemu 2 mL. Sediment je vysušen při 105 °C do konstantní váhy a zvážen.Biomass dry weight is determined by gravity centrifugation of the sample for 20 min at 3000g in 2 mL plastic, Eppendorf pre-weighed tubes. The sediment is dried at 105 ° C to constant weight and weighed.

Identifikace mastných kyselinIdentification of fatty acids

100 mg lyofilizované biomasy je zmýdelněno 10 % roztokem KOH v metanolu při pokojové teplotě přes noc. Neutrální a bazické sloučeniny jsou z roztoku o pH 9 vytřepány diethyletherem a vodný roztok s mastnými kyselinami je okyselen na pH 2 a kyseliny jsou následně extrahovány do hexanu. Mastné kyseliny jsou methylovány směsí BFj-methanol a identifikovány pomocí GCMS, tedy plynovou chromatografii s hmotnostní spektrometrií, s detektorem iontová past s ionizací nárazu elektronů. Vzorek je nastříknut do kapilární kolony s polární stacionární fází, 25 m x 0,25 mm x 0,1 pm a pro eluci je použit teplotní gradient 5 min při 50 °C, se zahříváním kolony rychlostí 10 °C min 1 do 240 °C a izotermicky 15 min při 240 °C. Nosným plynem je100 mg of lyophilized biomass is saponified with 10% KOH in methanol at room temperature overnight. Neutral and basic compounds are shaken from diethyl ether from the pH 9 solution and the aqueous fatty acid solution is acidified to pH 2 and the acids are subsequently extracted into hexane. Fatty acids are methylated with a mixture of BF 3 -methanol and identified by GCMS, ie gas chromatography with mass spectrometry, with an ion trap detector with electron impact ionization. The sample is injected into a capillary column with a polar stationary phase, 25 mx 0.25 mm x 0.1 µm and a temperature gradient of 5 min at 50 ° C is used for elution, heating the column at a rate of 10 ° C min 1 to 240 ° C and isothermally for 15 min at 240 ° C. The carrier gas is

-6CZ 307402 B6 helium s průtokem 0,52 mL.min Všechna spektra jsou skenována v rozsahu 50 až 600 Da. Struktura methyl esterů je určena na základě retenčních časů, jejich fragmentace a srovnáním hmotnostních spekter s hmotnostními spektry komerčně získaných standardů.-640 307402 B6 Helium with a flow rate of 0.52 mL.min All spectra are scanned in the 50 to 600 Da range. The structure of methyl esters is determined based on retention times, fragmentation and comparison of mass spectra with mass spectra of commercially obtained standards.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Produkční kmen řasy Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 podle tohoto vynálezu lze využít pro produkci olejů s vysokým obsahem polynenasycených mastných kyselin, konkrétně kyseliny linolové a kyseliny α-linolové a mononenasycených mastných kyselin, konkrétně kyseliny olejové a kyseliny vakcenové, při běžných i nízkých kultivačních teplotách, jako přídavek diety člověka i zvířat, krmivá pro ryby a zooplankton v akvakulturách či v kosmetice.The production strain of Bracteacoccus bullatus CCALA 1120 according to the present invention can be used to produce oils with a high content of polyunsaturated fatty acids, in particular linoleic acid and α-linoleic acid and monounsaturated fatty acids, in particular oleic acid and vaccinic acid, at normal and low cultivation temperatures such as addition of human and animal diet, fish and zooplankton feed in aquaculture or cosmetics.

Claims (6)

1. Produkční kmen řasy Bracteacoccus bullatus pro produkci olejů s obsahem nenasycených mastných kyselin uložený ve Sbírce autotrofních organismů Botanického ústavu AV ČR, Třeboň, Dukelská 135, pod přírůstkovým číslem CCALA 1120 Bracteacoccus bullatus, kmen Cepák et Lukavský 2011/13.1. Production strain of algae Bracteacoccus bullatus for the production of oils containing unsaturated fatty acids deposited in the Collection of autotrophic organisms of the Institute of Botany AS CR, Třeboň, Dukelská 135, under accession number CCALA 1120 Bracteacoccus bullatus, strain Cepák et Lukavský 2011/13. 2. Produkční kmen řasy podle nároku 1, kde celkový součet podílů nenasycených mastných kyselin v produkovaném oleji je vyšší než 53 % hmotn.The seaweed production strain of claim 1, wherein the total sum of unsaturated fatty acid fractions in the oil produced is greater than 53% by weight. 3. Produkční kmen řasy podle nároku 1, kde produkované oleje obsahují více než 18,3% hmotn. kyseliny linolové, více než 17,4 % hmotn. kyseliny α-linolenové, více než 22,6 % hmotn. kyseliny olejové a více než 2,4 % hmotn. kyseliny vakcenové.The seaweed production strain according to claim 1, wherein the produced oils contain more than 18.3 wt. % linoleic acid, more than 17.4 wt. α-linolenic acid, more than 22.6 wt. % oleic acid and more than 2.4 wt. of acetic acid. 4. Použití produkčního kmene řasy Bracteacoccus bullatus podle některého z nároků 1 až 3 pro produkci olejů s obsahem polynenasycených mastných kyselin, zejména kyseliny linolové a kyseliny α-linolenové, kyseliny olejové a kyseliny vakcenové.Use of a production strain of Bracteacoccus bullatus algae according to one of Claims 1 to 3 for the production of oils containing polyunsaturated fatty acids, in particular linoleic acid and α-linolenic acid, oleic acid and vaccine. 5. Způsob produkce olejů s obsahem nenasycených mastných kyselin, zejména kyseliny linolové, kyseliny α-linolenové, kyseliny olejové a kyseliny vakcenové v produkčním kmeni řasy podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že produkční kmen řasy se kultivuje v teplotním rozmezí 5 až 30 °C.Process for producing oils containing unsaturated fatty acids, in particular linoleic acid, α-linolenic acid, oleic acid and vaccinic acid in an algae production strain according to one of claims 1 to 3, characterized in that the algae production strain is cultivated in a temperature range 5 to 30 ° C. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že produkční kmen řasy se kultivuje s výhodou v teplotním rozmezí 10 až 16 °C.Method according to claim 5, characterized in that the algae production strain is cultivated preferably in a temperature range of 10 to 16 ° C.
CZ2017-331A 2017-06-08 2017-06-08 A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils CZ307402B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-331A CZ307402B6 (en) 2017-06-08 2017-06-08 A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-331A CZ307402B6 (en) 2017-06-08 2017-06-08 A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2017331A3 CZ2017331A3 (en) 2018-07-25
CZ307402B6 true CZ307402B6 (en) 2018-07-25

Family

ID=62976696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-331A CZ307402B6 (en) 2017-06-08 2017-06-08 A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ307402B6 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0998794A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Toyama Pref Gov Production of arachidonic acid using fine algae
WO2008155410A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Novozymes A/S Production of lipids containing poly-unsaturated fatty acids
CZ306738B6 (en) * 2016-06-07 2017-05-31 Mikrobiologický Ústav Av Čr V.V.I. A production strain of the alga of Monoraphidium sp. for the production of oils containing polyunsaturated fatty acids, the way of production of these oils and the use of this production strain for industrial production of these oils

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0998794A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Toyama Pref Gov Production of arachidonic acid using fine algae
WO2008155410A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Novozymes A/S Production of lipids containing poly-unsaturated fatty acids
CZ306738B6 (en) * 2016-06-07 2017-05-31 Mikrobiologický Ústav Av Čr V.V.I. A production strain of the alga of Monoraphidium sp. for the production of oils containing polyunsaturated fatty acids, the way of production of these oils and the use of this production strain for industrial production of these oils

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUČÍKOVÁ K. et al.: „Revision of the genus Bracteacoccus Tereg (Chlorophycae, Chlorophyta) based on a phylogenetic approach", Nova Hedwigia, vol. 96, no. 1 - 2, prosinec 2012, str. 15 - 59 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2017331A3 (en) 2018-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6807329B2 (en) Methods and applications for culturing ω-7 fatty acid compounds and yellow-green algae to produce the compounds
Řezanka et al. Pilot cultivation of the green alga Monoraphidium sp. producing a high content of polyunsaturated fatty acids in a low-temperature environment
Ghasemi et al. Algae for the production of SCP
CN102492626A (en) Nannochloropsis sp and application thereof
CN104302770A (en) Lipid and growth trait genes
US20130217084A1 (en) Production of omega-3 fatty acids from crude glycerol
Indrayani Isolation and characterization of microalgae with commercial potential
WO2015025552A1 (en) Method for generating oil/fat component and method for producing higher unsaturated fatty acid
TW200930810A (en) Heterotrophic shift
Borowitzka Algae as food
CN102911872B (en) Scenedesmus sp. strain and application thereof
Velichkova et al. Growth parameters, protein and photosynthetic pigment content of Chlorella vulgaris cultivated under photoautotrophic and mixotrophic conditions.
TWI512108B (en) Production of omega-3 fatty acids from pythium species
Lukavský et al. The alga Bracteacoccus bullatus (Chlorophyceae) isolated from snow, as a source of oil comprising essential unsaturated fatty acids and carotenoids
Koh et al. Light stress after heterotrophic cultivation enhances lutein and biofuel production from a novel algal strain Scenedesmus obliquus ABC-009
CZ307402B6 (en) A production strain of the Bracteacoccus bullatus alga for the production of oils containing essential unsaturated fatty acids, a method of producing these oils and the use of this strain for the industrial production of these oils
KR20200132835A (en) High productivity method for growing algae
CN108587913B (en) Scenedesmus with high alpha-linolenic acid content, and culture method and application thereof
US8067225B2 (en) Microalga species and its application for animal, human consumption and in obtaining carotenoids
CZ2016340A3 (en) A production strain of the alga of Monoraphidium sp. for the production of oils containing polyunsaturated fatty acids, the way of production of these oils and the use of this production strain for industrial production of these oils
Isdepsky Saline microalgae for biofuels: Outdoor culture from small-scale to pilot scale
Benavente-Valdés et al. Microbial Technology: Microalgae
CN101006766A (en) Outdoor large-area cultivating method for Isochrysis galbana H29 containing rich DHA
Hussin et al. Optimisation and growth kinetic analysis of Microalgae, Arthrospira platensis in 2-L Photobioreactors
JP2019017328A (en) Useful lipid production method using green algae