Biostimulants obtained after pilot-scale high-pressure homogenization of Scenedesmus sp. grown in pig manure

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Biostimulants obtenus après homogénéisation haute pression à l'échelle pilote de Scenedesmus sp. cultivé dans du fumier de porc
Titre anglais
Biostimulants obtained after pilot-scale high-pressure homogenization of Scenedesmus sp. grown in pig manure
Auteur(s)
  • NAVARRO-LÓPEZ Elvira
  • CERÓN-GARCÍA María del Carmen
  • LÓPEZ-RODRÍGUEZ Mercedes
  • ACIÉN-FERNÁNDEZ Francisco Gabriel
  • MOLINA-GRIMA Emilio
Editeur(s)
Autre(s)
Id
SY8423TZ
Version
2233
Date ajout
20 novembre 2020 08:54
Date modification
20 novembre 2020 08:54
Résumé français
Les microalgues deviennent une source importante de produits de grande valeur tels que les biostimulants, les biopesticides et d'autres produits de faible valeur tels que les biofertilisants ou les aliments aquacoles (acides gras et caroténoïdes), entre autres. Cependant, l'extraction des biomolécules contenues dans les cellules de microalgues est difficile en raison de la structure et de la composition de la paroi cellulaire des microalgues. Pour surmonter cette difficulté, des méthodes mécaniques de rupture cellulaire, telles que l'homogénéisation à haute pression (HPH), peuvent être appliquées pour faciliter l'extraction des composés d'intérêt. Ces travaux portent sur l'optimisation de l'extraction des biostimulants à partir de la biomasse de microalgues et l'obtention de concentrés d'acides aminés utilisables dans plusieurs applications. La recherche vise à étudier l'effet du prétraitement HPH sur la production de ces différents bioproduits à l'aide de Scenedesmus sp. biomasse cultivée dans les boues de porc comme matière première. Pour chaque produit, le prétraitement HPH de la biomasse humide doit être optimisé pour sélectionner les conditions optimales et le nombre de passes. Un traitement doux de la biomasse humide à 200 bars est suffisant pour observer une augmentation de 10% de l'indice de germination (IG) des graines de cresson, tandis que des intensités de traitement plus importantes réduisent l'IG par rapport à la biomasse non traitée, peut-être parce que cela augmente la concentration de la molécules responsables de la bioactivité, provoquant ainsi un effet toxique sur les graines. Dans le cas des concentrés d'acides aminés, de meilleurs résultats ont été obtenus à 600 bars, atteignant un taux d'hydrolyse de 72,9%. Enfin, les concentrations des composés phénoliques et de l'acide salicylique, liées à une activité biostimulante améliorée, ont été déterminées à l'aide de méthodes spectrophotométriques et de chromatographie liquide haute performance-diode array (HPLC), respectivement.
Résumé anglais
Microalgae are becoming an important source of high-value products such as biostimulants, biopesticides, and other low-value products such as biofertilizers or aquafeed (fatty acids and carotenoids), among others. However, extracting the biomolecules contained in the microalgae cells is difficult due to the structure and composition of the microalgal cell wall. To overcome this difficulty, mechanical cell disruption methods, such as high-pressure homogenization (HPH), can be applied to facilitate the extraction of the compounds of interest. This work focuses on optimizing the extraction of biostimulants from microalgae biomass and obtaining amino acid concentrates that can be used in several applications. The research aims to study the effect of HPH pretreatment on the production of these different bioproducts using Scenedesmus sp. biomass grown in pig sludge as the raw material. For each product, the HPH pretreatment of the wet biomass must be optimized to select the optimal conditions and the number of passes. Soft treatment of the wet biomass at 200 bar is sufficient to observe a 10% increase in the germination index (GI) of watercress seeds, while greater treatment intensities reduce the GI with respect to the untreated biomass, possibly because this increases the concentration of the molecules responsible for the bioactivity, thus causing a toxic effect on the seeds. In the case of the amino acid concentrates, better results were obtained at 600 bar, achieving a hydrolysis level of 72.9%. Lastly, the concentrations of the phenolic compounds and the salicylic acid, related with enhanced biostimulant activity, were determined using spectrophotometric methods and High-Performance Liquid Chromatography- diode array (HPLC), respectively.
Note
None
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  • FREDO santé végétale
  • bioproducts
  • biostimulants
WEB tags
  • high-pressure homogenization
  • microalgae
  • phenols
  • salicylic acid
Titre de la publication
Algal Research
Volume
52
Pages
102123
Date caractères
December 1, 2020
Date publication
1 décembre 2020
Doi
10.1016/j.algal.2020.102123 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
2211-9264 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.