Valointensiteetin vaikutus mikrolevälajien, Euglena gracilis ja Selenastrum sp. kasvuun ja karotenoidikoostumukseen

Abstract

Tutkielman tarkoitus oli selvittää kolmen eri valointensiteetin vaikutuksia mikrolevälajien, E.gracilis ja Selenastrum sp., kasvuun ja karotenoidituotantoon. Käytetyt valointensiteetit olivat 0 (pimeä), 200 ja 400 µmol m-2s-1. Levät kasvatettiin kiertovesikalankasvattamon jätevedessä, minkä vuoksi työssä tarkasteltiin myös ravinnepoistumaa. Kasvatukset havaittiin typpirajoitteisiksi, mikä osaltaan heikensi levien kasvua ja siten karotenoidituotantoa. Jätevesi kasvualustana aiheutti E.gracilis -levän kasvatuksiin kontaminaation vieraslevällä. Karotenoidit eristettiin kasvatuskokeen päätyttyä uuttamalla paineistetulla nesteuutolla (Accelerated Solvent Extraction, ASE) etanolin ja 2-metyylitetrahydrofuraanin liuotinyhdistelmällä. Karotenoidien jatkoanalyysiin käytettiin erittäin korkean erotuskyvyn nestekromatografiaa (UHPLC, Ultra-High Performance Liquid Chromatography) yhdistettynä sähkösumutusionisaatioon ja massaspektrometriin. Tunnistettujen karotenoidien määriä analysoitiin niiden signaalivahvuuksiin ja käytettävissä olleisiin malliaineisiin perustuen. Valointensiteeteillä havaittiin olevan vaikutus levien kasvuun, kokonaiskarotenoidi- ja klorofyllipitoisuuksiin sekä astaksantiiniin, luteiiniin ja neoksantiiniin. Kyseiset erikseen tunnistetut pigmentit olivat kaikki ksantofyllejä, joilla on liialta valointensiteetiltä suojaava tehtävä leväsoluissa. Valointensiteetin sietokyky poikkesi kuitenkin levälajeilla eivätkä sen vaikutukset olleet yksiselitteisiä. Pimeässä levien kasvu ja ravinnepoistuma olivat heikkoja. Pigmenttien säilymisen puolesta pimeä osoittautui jopa voimakkainta valointensiteettiä paremmaksi vaihtoehdoksi. Molempien levien ravinteiden kulutus oli tehokasta. Valointensiteetin lisäksi kasvuun ja karotenoidituotantoon vaikutti muutkin tekijät, kuten kokeen aikana saavutettu kasvuvaihe, jatkuva valotus, kontaminoituminen, ravinnerajoitteisuus sekä käytettyjen malliaineiden laatu. Jatkotutkimuksissa tulisi pyrkiä minimoimaan tai poissulkemaan näiden tekijöiden vaikutukset.