Biologia Plantarum

, 8:354 | Cite as

Utilization of organic substrates during mixotrophic and heterotrophic cultivation of algae

  • J. Dvořáková-Hladká
Article
Received:

Abstract

Pure cultures ofChlorella pyrenoidosa (82) andScenedesmus obliquus (125) were grown in the nutrient medium according to Benson in the presence of 0·05m sugars or 0·025m sodium salts of organic acids. The density of culture was measured throughout the course of growth. Satisfactory heterotrophic sources of nutrition forChlorella pyrenoidosa appear to be galactose, glucose and acetate, whereasScenedesmus utilizes glucose, cellobiose and acetate. The growth ofChlorella in the light is enhanced by galactose, glucose, fructose, cellobiose and maltose, that ofScenedesmus by glucose, fructose, cellobiose, galactose, maltose, acetate and pyruvate. Soluble starch suppresses growth of both cultures. The role of the substrates is discussed. It follows from the results that the growth-promoting sugars and organic acids can act not only as a source of carbon during general carbon shortage but also as ergastic material. The mechanism of utilization of some organic substrates will be taken up in a subsequent paper.

Keywords

Fructose Galactose Maltose Organic Substrate Cellobiose 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Využití organických substrátů při mixotroiní a heterotroiní kultivaci řas

Использование органических субстратов при миксотрофном и гетеротрофном культивировании водорослей

Abstract

Čisté kulturyChlorella pyrenoidosa (82) aScenedesmus obliquus (125) byly kultivovány na živném roztoku podle Bensona za přítomnosti 0,05m cukrů nebo 0,025m sodných solí organických kyselin. Průběžně během kultivace byla měřena densita kultury. ProChlorella pyrenoidosa jsou dobrými heterotrofními zdroji galaktóza, glukóza a acetát, proScenedesmus glukóza, cellobióza a acetát. UChlorella zvyšuje intenzitu růstu za světla galaktóza, glukóza, fruktóza, cellobióza a maltóza, uScenedesmus glukóza, fruktóza, cellobióza, galaktóza, maltóza, acetát a pyruvát. Rozpustný škrob růst obou kultur potlačuje. Je diskutována úloha uvedených substrátů. Z výsledků vyplývá, že pozitivně na růst působící cukry a organické kyseliny mohou být i ergastickým materiálem, nejen donorem uhlíku při eventuálním jeho nedostatku. Mechanismus zužitkování některých organických substrátů bude předmětem další práce.

Abstract

Чистые культурыChlorella pyrenoidosa (82) иScenedesmus obliquus (125) выращивались на питательном растворе по Бенсону с 0,05 М сахаров или 0,025 М солей натрия органических кислот. Во все время культивации измерялась густота культуры. Подходящими гетеротрофными источниками дляChlorella pyrenoidosa являются галактоза, глюкоза и ацетат, дляScenedesmus целлобиоза и ацетат. Интенсивность роста на свету повьппает уChlorella галактоза, глюкоза, фруктоза, целлобиоза и мальтоза, уScenedesmus глюкоза, фруктоза, целлобиоза, галактоза, мальтоза, ацетат и пируват. Растворимый крахмал подавляет рост обеих культур. Обсуждается значение нриведенных субстратов. Из результатов вытекает, что сахара и органические кислоты положительно действующие на рост могут служить и эргастическим материалом а не только донором углерода при его возможном недостатке. Механизм использования некоторых органических субстратов является гемой следующих работ.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

References

  1. Bergmann, L.: Stoffwechsel und Mineralsalznährung einzelliger Grünalgen.—Flora142: 493–539, 1955.Google Scholar
  2. Bristol-Roach, B. N.: On the relation certain soil algae to some soluble carbon compound. —Ann. Bot. (London)40: 149–201, 1926.Google Scholar
  3. Chodat, R.: Monographies d'algues en culture pure.—Berne K. J. Wyss. 1913.Google Scholar
  4. Cramer, M., Myers, J.: Growth and photosynthetic characteristic ofEuglena gracilis— Archiv für Mikrobiologie17: 384–402, 1952.CrossRefGoogle Scholar
  5. Dangeard, P. A.: L'assimilation chlorophyllienne.—Le Botaniste14: 1–224, 1921.Google Scholar
  6. Dvořák, M., Dvořáková-Hladká, J., Fialová, S.: Sorption of some ions by algae related to their trophic conditions. Biol. Plant.8: 362–389, 1966.Google Scholar
  7. Dvořáková-Hladká, J.: The effect of aeration of algal cultures under illumination and in the dark on their respiratory metabolism.—Biol. Plant.4: 147–153, 1962.Google Scholar
  8. Eny, D. M.: Respiration studies onChlorella. I. Growth Experiments with acid Intermediates.— Plant Physiol.25: 478–495, 1950.PubMedGoogle Scholar
  9. Foog, G. E., Belcher, J. H.: Physiological studies on a planktonic “μ-Alga”.—Verh. Internat. Verein. Limnol.14: 893–896, Stuttgart, 1961.Google Scholar
  10. Franck, J., Loomis, W. E.: Phytosynthesis in Plants.—Iowa State College Press, 1949.Google Scholar
  11. Hassid, W. Z., Putman, E. W.: Transformation of sugars in plants.—Ann. Rev. Plant. Physiol.1: 109–124, 1950.CrossRefGoogle Scholar
  12. Kandler, O.: Über die Beziehung zwischen Phosphathaushalt und Phytosynthese. II. Gesteigerter Glukoseeinbau im Licht als Indikator einer lichtabhängigen Phosphorylierung. Ztschr. Naturforsch.98: 625–644, 1954.Google Scholar
  13. Lewin, R. A., Frenkel, A. W.: Difektita Autotrofo de mutariitaChlamydomonas.—Plant and Cell Physiol.1: 327–330, 1960.Google Scholar
  14. Lewin, R. A.: The utilization of acetate by wild type and mutantChlamydomonas dysosmos.— J. gen. Microbiol.11: 459–471, 1954.PubMedGoogle Scholar
  15. Milhaud, G. A., Benson, A., Calvin, M.: Metabolism of pyruvic acid-2-C14 and hydroxy-pyruvic acid-2-C14 in algae.—J. biol. Chem.218: 599–606, 1956.PubMedGoogle Scholar
  16. Mothes, K.: Ein Beitrag zur Assimilation N-haltiger Verbindung durch Bäckerhefe.—Planta42: 64–80, 1953.CrossRefGoogle Scholar
  17. Myers, J.: Physiology of the algae.—Ann. Rev. Microbiol.5: 157–180, 1951.CrossRefGoogle Scholar
  18. Oaks, A.: a) Metabolism of pyruvate by starved cells ofChlorella elipsoidea.—Plant Physiol.37: 310–316, 1962.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  19. Oaks, A.: b) Influence of glucose and light on pyruvate metabolism by starved cells ofChlorella ellipsoidea.—Plant Physiol.37: 316–322, 1962.PubMedGoogle Scholar
  20. Peklo, J.: Studie o inaktivaci fotosyntetické assimilace a tvorby chlorofylu. III. O mutabilitě Chlorell. [Study of the inactivation of photosynthetic assimilation and formation of chlorophyll. III. On the mutability of Chlorellas.]—Rozpravy Č. A. pro vědy, slovesnost a umění. Tř. II. XXIII (46): 1–46, 1914.Google Scholar
  21. Schlegel, H. G.: Die verwertung von Essigsäure durchChlorella im Licht.—Ztschr. Naturforsch.146: 246–253, 1959.Google Scholar
  22. Treboux, O.: Organische Säuren als Kohlenstoffquelle bei Algen.—Ber. dtsch. bot. Ges.23: 432–441, 1905.Google Scholar
  23. Wittingham, C. P., Bermingham, M., Hiller, R. G.: The photometabolism of glucose inChlorella.—Ztschr. Naturforsch.186 (9): 701–706, 1963.Google Scholar

Copyright information

© Institute of Experimental Botany 1966

Authors and Affiliations

  • J. Dvořáková-Hladká
    • 1
  1. 1.Culture Collection of Autotrophic Organisms, Institute of Experimental BotanyCzechoslovak Academy of SciencesPraha

Personalised recommendations