Article de méthode

Analyse de la teneur en acide gras et de la composition en microalgues

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DOI :

10.3791/50628

1 octobre 2013

Dans cet article

Résumé

Procédé pour la détermination de la teneur en acides gras et de la composition en micro-algues sur la base de la rupture mécanique des cellules, le solvant d'extraction à base de lipide, de transestérification, et la quantification et l'identification des acides gras par chromatographie en phase gazeuse est décrit. Un étalon interne tripentadecanoin est utilisé pour compenser les pertes possibles lors de l'extraction et de transestérification incomplète.

Résumé

Procédé pour déterminer la teneur et la composition des acides gras totaux présents dans les micro-algues est décrit. Les acides gras sont un constituant majeur de la biomasse de microalgues. Ces acides gras peuvent être présents dans différentes classes d'acyl-lipide. En particulier, les acides gras présents dans triacylglycérols (TAG) sont d'un intérêt commercial, car ils peuvent être utilisés pour la production de carburants de transport, les produits chimiques en vrac, des nutraceutiques (ω-3 acides gras), et les produits alimentaires. Pour développer des applications commerciales, les méthodes analytiques permettant la quantification de la teneur en acide gras et de la composition sont nécessaires. Les microalgues sont des cellules individuelles entourées par une paroi cellulaire rigide. Procédé d'analyse d'acide gras doit fournir suffisamment de rupture des cellules pour libérer tous les lipides d'acyle et la procédure d'extraction utilisée doit être capable d'extraire toutes les classes de lipides acyle.

Avec la méthode présentée ici tous les acides gras présents dans les microalgues peuvent être précise et reproductible idenTIFIÉ et quantifiés à l'aide de petites quantités d'échantillon (5 mg), indépendamment de leur longueur de chaîne, le degré d'insaturation, ou la classe de lipides, ils font partie.

Ce procédé ne fournit pas d'informations sur l'abondance relative des différentes classes de lipides, mais peut être étendu à séparer les classes de lipides de l'autre.

La méthode est basée sur une séquence de rupture mécanique des cellules, l'extraction par solvant à base de lipide, la transestérification des acides gras en esters gras méthyliques d'acide (FAME), et la quantification et l'identification de FAME à l'aide de Chromatographie en phase gazeuse (GC-FID). Un étalon interne de TAG (tripentadecanoin) est ajouté avant le procédé d'analyse pour corriger les pertes au cours de l'extraction et de transestérification incomplète.

Introduction

Les acides gras sont un des principaux constituants de la biomasse de microalgues et de faire généralement entre 5-50% du poids sec des cellules 1-3. Ils sont principalement présents sous la forme de glycérolipides. Ces glycérolipides à son tour principalement constitués de phospholipides, des glycolipides et triglycérides (TAG). En particulier, les acides gras présents dans le TAG sont d'intérêt commercial, car ils peuvent être utilisés comme une ressource pour la production de carburants de transport, les produits chimiques en vrac, des nutraceutiques (ω-3 acides gras), et les produits alimentaires 3-6. Microalgues peuvent croître dans des....

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Protocole

Une. Préparation de l'échantillon

Il existe deux protocoles alternatifs pour la préparation des échantillons inclus que les étapes 1.1 et 1.2. Ces deux méthodes conviennent également et donnent des résultats similaires, mais si une quantité limitée de volume de culture d'algues est disponible, méthode 1.1 est recommandée.

REMARQUE: Pour deux protocoles, préparer deux tubes perle de battage supplémentaires selon le protocole entier, mais sans ajouter les algues à eux pour être utilisé comme un vide. De cette manière, les pics dans le chromatogramme de CPG résultant de l'extraction de composants à part....

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Résultats

Un chromatogramme typique que l'on obtient via ce procédé est présenté sur la figure 1. FAME sont séparés par taille et le degré de saturation par la colonne de GC et le protocole utilisé. Plus courtes longueurs d'acides gras à chaîne et d'acides gras saturés (plus moins de doubles liaisons) ont des temps de rétention. La colonne de CPG utilisée protocole et n'ont pas l'intention de séparer les isomères d'acides gras (même longueur de chaîne et le degré de saturation, mais différ.......

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Discussion

Le procédé décrit peut être utilisé pour déterminer le contenu ainsi que la composition des acides gras totaux présents dans la biomasse de micro-algues. Les acides gras dérivés de toutes les classes de lipides, y compris le stockage (TAG), ainsi que des lipides membranaires (phospholipides et glycolipides), sont détectés. Toutes les longueurs de chaîne d'acides gras et les degrés de saturation qui sont présentes dans les micro-algues peuvent être détectées et distinguées. La méthode est basée sur la rupture mécaniq.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs ont rien à révéler.

Remerciements

Une partie de ce travail a été soutenu financièrement par l'Institut pour la promotion de l'innovation par la science et de la technologie-recherche stratégique de base (IWT-SBO) Lumière du soleil de projet et les cellules Biosolar. Erik Bolder et BackKim Nguyen sont reconnus pour leur contribution à l'optimisation de la procédure de coups de talon.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
tripentadécanoïne (C15:0 TAG)Sigma AldrichT4257Numéro CAS 7370-46-9
Étalons TAG ou FAME de tous les acides gras attendus dans l’échantillonÉtalons Sigma Aldrich
TAG ou FAME de tous les acides gras attendus dans l’échantillonÉtalons
tous les acides gras attendus dans l’échantillonLarodan
BeadbeaterBertin TechnologiesPrecellys 24
tubes à billesMP BiomedicalsMatrice de lysing E
116914500
GC-FIDHewlett-PackerHP6871
Colonne GCSupelcoNukol 25357
Pipette à déplacement positif 100-1000&mu ; lMettler ToledoMR-1000
Pointes de pipette à déplacement positif C-1000Mettler ToledoC-1000
Pipetvuller, Pi-Pump 2 mlVWR612-1925
Tubes en verreVWRSCERE5100160011G1
TUBE 16 X 100 MM BOROSILICATE 5.1 1 * 1.000VWRSCERE5100160011G1
Bouchons à vis revêtus detéflonVWRSCERKSSR15415BY10
STUART SCIENTIFIC SB2 Rotateur de tube à essaiVWR445-2101
Évaporateur/concentrateur chaufféCole-ParmerYO-28690-25
TAG ou FAME de Lipidox de

Références

  1. Breuer, G., Lamers, P. P., Martens, D. E., Draaisma, R. B., Wijffels, R. H. The impact of nitrogen starvation on the dynamics of triacylglycerol accumulation in nine microalgae strains. Bioresource Technology. 124, 217-226 (2012).
  2. Hu, Q., Sommerfeld, M., et al.

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Mots-clés

Analyse des acides grasbiomasse de microalguesextraction lipidiquechromatographie en phase gazeuseesters m thyliques d acides grastransest rificationlyse cellulaireextraction par solvantcarence en azotetripentad canoyle

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