А.А. Чекушкин1, А.С. Гулин2, А.С. Лелеков3

1–6 ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН» (г. Севастополь, Россия)
1 chekushkin.78@mail.ru, 2 gulins_gent@mail.ru, 3 a.lelekov@yandex.ru

Постановка проблемы. В работе предложена конструкция устройства на базе платформы Arduino, для получения данных о биомассе микроводорослей, температуре культуральной суспензии и облученности поверхности бассейна при полупромышленном культивировании A. platensis. Поставлена задача предложить максимально простую конструкцию, состоящую из широкодоступных комплектующих.

Цель. Изготовление готового устройства, позволяющего регистрировать биомассу A. platensis при ее полупромышленном культивировании, температуру культуральной среды и поверхностную облученность.

Результаты. В ходе работы были разработаны конструкции датчиков, сняты калибровочные кривые и произведен расчет поправочных коэффициентов, которые необходимы для использования данного устройства. Устройство включает в себя датчик температуры, облученности и оптической плотности, подключенные к платформе Arduino Mega. Данные с датчиков выводятся на LCD экран и записываются на Micro SD карту.
 

Чекушкин А.А., Гулин А.С., Лелеков А.С. Система контроля роста культуры Arthrospira platensis в полупромышленных условиях // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2024. Т. 16. № 2. С. 23–30. DOI: https://doi.org/10.18127/j22250980-202402-02

1. Минюк Г.С., Дробецкая И.В., Чубчикова И.Н., Терентьева Н.В. Одноклеточные водоросли как возобновляемый биологический ресурс: обзор // Морской экологический журнал. 2008. Т. 7 (2). С. 5–23.
2. Боровков А. Б., Гудвилович И. Н. Апробация двухстадийного выращивания Dunaliella salina Teod. в полупромышленных условиях // Вопросы современной альгологии. 2017. № 1 (13). http://algology.ru/1155.
3. Lafarga, T.; Fernandez-Sevilla, J.M.; Gonzalez-Lopez, C.; Acien-Fernandez, F.G. Spirulina for the food and functional food Industries. Food Res. Int. 2020. V. 137. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109356.
4. Torzillo G., Sacchi A., Materassi R., Richmond A. Effect of temperature on yield and night biomass loss in Spirulina platensis grown outdoors in tubular photobioreactors. Journal of Applied Phycology. 1991. V. 3, P. 103–109. https://doi.org/10.1007/BF00003691.
5. Jallet D., Caballero M. A., Gallina A. A., Youngblood M., Peers G. Photosynthetic physiology and biomass partitioning in the model diatom Phaeodactylum tricornutum grown in a sinusoidal light regime. Algal Research. 2016. V. 18, Р. 51–60. https://doi.org/10.1016/j.algal.2016.05.014.
6. Варфоломеев С. Д., Гуревич К. Г. Биокинетика: Практический курс. – М.: ФАИР – ПРЕСС, 1999. C. 720.
7. Borowitzka M. A., Borowitzka L. J. Microalgal biotechnology. Cambridge: Cambridge Univ. Press. 1998. P. 480.
8. Sandnes J.M., Ringstad T., Wenner D., Heyerdahl P.H., Källqvist T., Gislerød H.R. Real-time monitoring and automatic density control of large-scale microalgal cultures using near infrared (NIR) optical density sensors. J. Biotech. 2006. V. 122. P. 209–215. DOI: 10.1016/j.jbiotec.2005.08.034.
9. Fei J., Murat K., Kimberly L.O. Multi-Wavelength Based Optical Density Sensor for Autonomous Monitoring of Microalgae. Sensors. 2015. V. 15. P. 22234–22248. DOI: 10.3390/s150922234.
10. Briassoulis D., Panagakis P., Chionidis M., Tzenos D., Lalos A., Tsinos C., Berberidis K., Jacobsen A. An experimental helical-tubular photobioreactor for continuous production of Nannochloropsis sp. Bioresour. Technol. 2010. V. 101, P. 6768–6777. DOI: 10.1007/s00253-015-6876-7. Yao Y. Development of an algal optical density sensor. ASABE, 2013.
11. Nedbal L., Trtílek M., Červený J., Komárek O., Pakrasi H.B. A photobioreactor system for precision cultivation of photoautotrophic microorganisms and for high-content analysis of suspension dynamics. Biotechnol. Bioeng. 2008. V. 100. P. 902–910.