Global warming is a critical issue caused by excessive use of fossil fuel. Bio-fuel produced from the lipids of microalgae with no carbon footprint has become a promising alternative to fossil fuel, which can significantly contribute to the prevention of climate-change like global warming. Microalgae are also a promising source of a variety of valuable biochemicals. The production of biofuel and/or biochemical from microalgae consists of many process steps such as strain development, cultivation, harvesting, oil extraction, and conversion. Among them, a high level of lipid productivity at the step of cultivation is critical to produce biofuel at a reasonable price. Up to date, photoautotrophic cultivation has been widely used. However, it is not cost effective mainly because of its low lipid productivity. On the other hand, heterotrophic cultivation by using an organic carbon source is expected very effective in realizing a high lipid productivity. In this study, three different strategies of heterotrophic cultivation of Chlorella ABC001 on glucose were tested and compared one another: batch culture, fed-batch culture with one-time intermittent feeding and fed-batch culture with multi-step divided feeding. With the multi-step feeding strategy, the highest biomass productivity and lipid productivity of 4.5 g/L/day and 1.3 g/L/day, respectively were obtained. Effects of trace metals were also examined.
과도한 화석연료의 사용으로 인해 심각한 지구온난화가 발생하였다. 미세조류의 지질로부터 얻은 바이오 연료는 화석연료의 대체제가 될 수 있다. 이는 지구온난화를 비롯한 기후변화를 줄이는 데에도 기여한다. 미세조류는 또한 다양한 고부가가치의 바이오케미컬의 원료가 됩니다. 미세조류로부터 바이오 연료 및 바이오케미컬을 생산하는 공정은 균주개발, 배양, 수확, 오일 추출, 전환의 과정으로 이루어져 있다. 바이오 연료를 합당한 가격에 생산하기 위해서는, 이 중에서 배양단계가 매우 중요하다. 현재까지의 배양방식으로는 광배양이 널리 쓰였다. 그러나, 낮은 지질생산성 때문에 광배양은 경제적 측면에서 효과적이지 못하다. 반면, 유기탄소원을 사용하는 종속영양배양은 높은 지질생산성을 이루는 데에 효과적이라고 기대된다. 본 연구에서는 클로렐라의 종속영양배양에서 글루코오스를 탄소원으로 하여 회분식 배양, 한 번 간헐적으로 피딩한 유가식 배양, 여러 번에 나누어 다중피딩한 유가식 배양 이렇게 세 가지 전략을 테스트하였다. 여러 번 다중피딩한 전략을 사용했을 때, 가장 높은 바이오매스 생산성과 지질 생산성으로 각각 4.5 g/L/day, 1.3 g/L/day의 결과를 얻었다. 또한, 미량금속의 영향도 조사하였다.
