الموجات فوق الصوتية لتحسين اضطراب خلايا الطحالب واستخراجها
تحتوي الطحالب والطحالب الكبيرة والدقيقة على العديد من المركبات القيمة التي تستخدم كأغذية غذائية أو مضافات غذائية أو كوقود أو مادة وسيطة للوقود. من أجل إطلاق المواد المستهدفة من خلية الطحالب ، يلزم استخدام تقنية قوية وفعالة لتعطيل الخلايا. مستخلصات الموجات فوق الصوتية عالية الكفاءة وموثوقة عندما يتعلق الأمر باستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات والطحالب والفطريات. متوفرة في المختبر، مقاعد البدلاء وعلى نطاق صناعي، يتم إنشاء مستخلصات الموجات فوق الصوتية Hielscher في إنتاج مقتطفات مشتقة من الخلايا في إنتاج الأغذية والأدوية والوقود الحيوي.
الطحالب كمورد قيم للتغذية والوقود
خلايا الطحالب هي مصدر متعدد الاستخدامات للمركبات النشطة بيولوجيا والغنية بالطاقة ، مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون وغيرها من المواد النشطة بيولوجيا وكذلك الألكانات. هذا يجعل الطحالب مصدرا للغذاء والمركبات الغذائية وكذلك للوقود.
الطحالب الدقيقة هي مصدر قيم للدهون ، والتي تستخدم للتغذية وكمادة وسيطة للوقود الحيوي (على سبيل المثال ، وقود الديزل الحيوي). تعرف سلالات العوالق النباتية البحرية Dicrateria ، مثل Dicrateria rotunda ، باسم الطحالب المنتجة للبنزين ، والتي يمكنها تصنيع سلسلة من الهيدروكربونات المشبعة (n‐alkanes) من C10H22 إلى ج38H78، والتي تصنف على أنها بنزين (C10–C15)، وزيوت ديزل (C16–C20)، وزيوت وقود (C21–C38).
نظرا لقيمتها الغذائية ، تستخدم الطحالب ك "أغذية وظيفية" أو "مغذيات". تشمل المغذيات الدقيقة المهمة المستخرجة من الطحالب الكاروتينات أستازانتين وفوكوكسانثين وزياكسانتين وفوكويدان ولاميناري وغيرها من الجلوكان من بين العديد من المواد النشطة بيولوجيا الأخرى التي تستخدم كمكملات غذائية وصيدلة. يتم استخدام الكاراجينان والجينات والغرويات المائية الأخرى كمضافات غذائية. تستخدم دهون الطحالب كمصدر نباتي للأوميغا 3 وتستخدم أيضا كوقود أو كمواد وسيطة لإنتاج وقود الديزل الحيوي.
مستخرج بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT مع مفاعل الفولاذ المقاوم للصدأ للاستخراج التجاري للدهون والبروتينات ومضادات الأكسدة من الطحالب.
تعطيل خلايا الطحالب واستخراجها بواسطة الموجات فوق الصوتية
تستخدم المستخلصات بالموجات فوق الصوتية أو ببساطة الموجات فوق الصوتية لاستخراج المركبات القيمة من عينات صغيرة في المختبر وكذلك للإنتاج على نطاق تجاري كبير.
خلايا الطحالب محمية بمصفوفات جدار الخلية المعقدة ، والتي تتكون من الدهون والسليلوز والبروتينات والبروتينات السكرية والسكريات. تم بناء قاعدة معظم جدران خلايا الطحالب من شبكة ألياف دقيقة داخل مصفوفة بروتين تشبه الهلام. ومع ذلك ، فإن بعض الطحالب الدقيقة مجهزة بجدار صلب غير عضوي يتكون من إحباطات السيليكا الأوبالين أو كربونات الكالسيوم. من أجل الحصول على المركبات النشطة بيولوجيا من الكتلة الحيوية للطحالب ، من الضروري وجود تقنية فعالة لتعطيل الخلايا. إلى جانب عوامل الاستخراج التكنولوجية (أي طريقة الاستخراج والمعدات) ، تتأثر كفاءة تعطيل خلايا الطحالب واستخراجها بشدة بعوامل مختلفة تعتمد على الطحالب مثل تكوين جدار الخلية ، وموقع الجزيء الحيوي المطلوب في خلايا الطحالب الدقيقة ، ومرحلة نمو الطحالب الدقيقة أثناء الحصاد.
كيف يعمل تعطيل خلايا الطحالب بالموجات فوق الصوتية واستخراجها؟
عندما تقترن الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة عبر مسبار بالموجات فوق الصوتية (المعروف أيضا باسم القرن بالموجات فوق الصوتية أو sonotrode) في سائل أو ملاط ، تنتقل الموجات الصوتية عبر السائل وتخلق بالتالي دورات الضغط العالي / الضغط المنخفض بالتناوب. خلال دورات الضغط العالي / الضغط المنخفض هذه ، تحدث فقاعات فراغ دقيقة أو تجاويف. تحدث فقاعات التجويف عندما ينخفض الضغط المحلي خلال دورات الضغط المنخفض بدرجة كافية أقل من ضغط البخار المشبع ، وهي قيمة تعطى من قوة الشد للسائل عند درجة حرارة معينة. التي تنمو على مدى عدة دورات. عندما تصل هذه الفقاعات المفرغة إلى حجم ، حيث لا يمكنها امتصاص المزيد من الطاقة ، تنفجر الفقاعة بعنف خلال دورة الضغط العالي. إن انفجار فقاعات التجويف هو عملية عنيفة كثيفة الطاقة تولد موجات صدمة شديدة واضطرابات ونفاثات صغيرة في السائل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء ضغوط عالية جدا ودرجات حرارة عالية جدا. هذه الظروف القاسية قادرة بسهولة على تعطيل جدران الخلايا والأغشية وإطلاق المركبات داخل الخلايا بطريقة فعالة وفعالة وسريعة. المركبات داخل الخلايا مثل البروتينات والسكريات والدهون والفيتامينات والمعادن ومضادات الأكسدة وبالتالي يمكن استخراجها بشكل فعال باستخدام الموجات فوق الصوتية السلطة.
الموجات فوق الصوتية UP400St مثالي لتعطيل واستخراج المركبات النشطة بيولوجيا من الطحالب على دفعات أصغر (حوالي 8-10 لتر)
التجويف بالموجات فوق الصوتية لتعطيل الخلايا واستخراجها
عند التعرض لطاقة الموجات فوق الصوتية المكثفة ، يتم تعطيل جدار أو غشاء أي نوع من الخلايا (بما في ذلك النباتات والثدييات والطحالب والفطريات والبكتيريا وما إلى ذلك) وتمزق الخلية إلى أجزاء أصغر بواسطة القوى الميكانيكية للتجويف فوق الصوتي كثيف الطاقة. عندما ينكسر جدار الخلية ، يتم إطلاق المستقلبات الخلوية مثل البروتين والدهون والحمض النووي والكلوروفيل من مصفوفة جدار الخلية وكذلك من داخل الخلية ويتم نقلها إلى وسط الثقافة أو المذيب المحيط.
الآلية الموصوفة أعلاه للتجويف بالموجات فوق الصوتية / الصوتية تعطل خلايا الطحالب الكاملة أو فجوات الغاز والسائل داخل الخلايا بشدة. يعزز التجويف بالموجات فوق الصوتية والاهتزاز والاضطرابات والتدفق الدقيق نقل الكتلة بين داخل الخلية والمذيب المحيط بحيث تكون الجزيئات الحيوية (أي الأيضات) فعالة ويتم إطلاقها بسرعة. منذ صوتنة هو العلاج الميكانيكي البحت التي لا تتطلب مواد كيميائية قاسية وسامة و / أو باهظة الثمن.
تخلق الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ومنخفضة التردد ظروفا كثيفة الطاقة للغاية ، وتتميز بضغوط عالية ودرجات حرارة وقوى قص عالية. تعزز هذه القوى الفيزيائية تعطيل هياكل الخلايا من أجل إطلاق المركبات داخل الخلايا في الوسط. لذلك ، يتم استخدام الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد إلى حد كبير لاستخراج المواد النشطة بيولوجيا والوقود من الطحالب. عند مقارنتها بطرق الاستخراج التقليدية مثل استخراج المذيبات أو طحن الخرزة أو التجانس عالي الضغط ، يتفوق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية عن طريق إطلاق معظم المركبات النشطة بيولوجيا (مثل الدهون والبروتينات والسكريات والمغذيات الدقيقة) من الخلية المقطوعة والمعطلة. بتطبيق شروط العملية الصحيحة ، يعطي الاستخراج بالموجات فوق الصوتية عوائد استخراج فائقة خلال فترة عملية قصيرة جدا. على سبيل المثال ، تظهر المستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء أداء استخراج ممتازا من الطحالب ، عند استخدامها مع مذيب مناسب. في الوسط الحمضي أو القلوي ، يصبح جدار خلية الطحالب مساميا ومتجعدا ، مما يؤدي إلى زيادة الغلة عند درجة حرارة منخفضة (أقل من 60 درجة مئوية) في وقت صوتنة قصير (أقل من 3 ساعات). تمنع مدة الاستخراج القصيرة في درجات حرارة معتدلة تدهور الفوكويدان ، بحيث يتم الحصول على عديد السكاريد النشط بيولوجيا للغاية.
Ultrasonication هو أيضا وسيلة لتحويل الفوكويدان الوزن الجزيئي العالي إلى الفوكويدان منخفض الوزن الجزيئي ، وهو أكثر نشاطا بيولوجيا بشكل ملحوظ بسبب هيكله المتفرع. بفضل نشاطه الحيوي العالي وإمكانية الوصول الحيوي ، يعد الفوكويدان منخفض الوزن الجزيئي مركبا مثيرا للاهتمام للأدوية وأنظمة توصيل الأدوية.
دراسات حالة: استخراج مركبات الطحالب بالموجات فوق الصوتية
تمت دراسة كفاءة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية وتحسين معلمات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع. أدناه ، يمكنك العثور على نتائج مثالية لنتائج الاستخراج عن طريق الموجات فوق الصوتية من أنواع الطحالب المختلفة.
استخراج البروتين من سبيرولينا باستخدام مانو الحرارية سونيكيشن
قامت مجموعة البحث التابعة للبروفيسور شيمات (جامعة أفينيون) بالتحقيق في آثار mothermosonication (MTS) على استخراج البروتينات (مثل phycocyanin) من البكتيريا الزرقاء Arthrospira platensis الجافة (المعروفة أيضا باسم سبيرولينا). Mano-Thermo-Sonication (MTS) هو تطبيق الموجات فوق الصوتية جنبا إلى جنب مع الضغوط ودرجات الحرارة المرتفعة من أجل تكثيف عملية الاستخراج بالموجات فوق الصوتية.
"وفقا للنتائج التجريبية ، عززت MTS نقل الكتلة (الانتشار الفعال العالي ، De) وتمكنت من الحصول على بروتينات أكثر بنسبة 229٪ (28.42 ± 1.15 جم / 100 جم DW) من العملية التقليدية بدون الموجات فوق الصوتية (8.63 ± 1.15 جم / 100 جم DW). مع 28.42 غرام من البروتينات لكل 100 غرام من الكتلة الحيوية سبيرولينا الجافة في المستخلص ، تم تحقيق معدل استرداد البروتين بنسبة 50 ٪ في 6 دقائق فعالة مع عملية MTS المستمرة. أظهرت الملاحظات المجهرية أن التجويف الصوتي أثر على خيوط سبيرولينا بآليات مختلفة مثل التجزئة ، والصوتيات ، وإزالة النسيج. هذه الظواهر المختلفة تجعل استخراج وإطلاق وإذابة المركبات النشطة بيولوجيا سبيرولينا أسهل. [فيرنيس وآخرون ، 2019]
صور مجهرية ضوئية لخيوط سبيورولينا كاملة تخضع لعلاج MTS بمرور الوقت. شريط المقياس (الصورة أ) = 50 ميكرومتر لجميع الصور.
الصورة والدراسة: ©Vernès et al. 2019
استخراج الفوكويدان والجلوكان بالموجات فوق الصوتية من لاميناريا ديجيتاتا
قامت مجموعة أبحاث TEAGASC التابعة للدكتور تيواري بالتحقيق في استخراج السكريات ، أي الفوكويدان والصفيحة والجلوكان الكلي ، من الطحالب الكبيرة Laminaria digitata باستخدام الموجات فوق الصوتية UIP500hdT. أظهرت معلمات الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UAE) التي تمت دراستها تأثيرا كبيرا على مستويات الفوكوز و FRAP و DPPH. تم الحصول على مستويات 1060.75 مجم / 100 جم ds و 968.57 مجم / 100 جم ds و 8.70 ميكرومتر trolox / mg fde و 11.02٪ للفوكوز والجلوكان الكلي و FRAP و DPPH على التوالي في ظروف درجة الحرارة المثلى (76 درجة مئوية) والوقت (10 دقائق) والسعة فوق الصوتية (100٪) باستخدام 0.1 M HCl كمذيب. ثم تم تطبيق الظروف الإماراتية الموصوفة بنجاح على الطحالب البنية الكبيرة الأخرى ذات الصلة اقتصاديا (L. hyperborea و A. nodosum) للحصول على مستخلصات غنية بالسكريات. توضح هذه الدراسة قابلية تطبيق دولة الإمارات العربية المتحدة لتعزيز استخلاص السكريات النشطة بيولوجيا من مختلف أنواع الطحالب الكبيرة.
استخراج الكيميائية النباتية بالموجات فوق الصوتية من ف. فيسيكولوسوس و P. canaliculata
قارن فريق البحث في García-Vaquero العديد من تقنيات الاستخراج الجديدة بما في ذلك الاستخراج بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء ، واستخراج الموجات فوق الصوتية والميكروويف ، واستخراج الميكروويف ، والاستخراج بمساعدة الحرارة المائية ، والاستخراج بمساعدة الضغط العالي من أجل تقييم كفاءة الاستخراج من أنواع الطحالب الدقيقة البنية Fucus vesiculosus و Pelvetia canaliculata. للموجات فوق الصوتية ، استخدموا Hielscher UIP500hdT مستخرج بالموجات فوق الصوتية. كشفت أنيلسيس غلة الاستخراج أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية حقق أعلى غلة لمعظم المواد الكيميائية النباتية من كل من F. vesiculosus. وهذا يعني أن أعلى غلة للمركبات المستخرجة من F. vesiculosus باستخدام مستخرج بالموجات فوق الصوتية UIP500hdT هي: إجمالي المحتوى الفينولي (445.0 ± 4.6 مجم مكافئات حمض الغال / جم) ، إجمالي محتوى الفلوروتانين (362.9 ± 3.7 مجم مكافئات فلوروغلوسينول / جم) ، إجمالي محتوى الفلافونويد (286.3 ± 7.8 مجم مكافئات كيرسيتين / جم) وإجمالي محتوى التانين (189.1 ± 4.4 مجم مكافئات كاتشين / جم).
في دراستهم البحثية ، خلص الفريق إلى أن استخدام الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية "جنبا إلى جنب مع محلول إيثانولي بنسبة 50٪ كمذيب استخراج يمكن أن يكون استراتيجية واعدة تستهدف استخراج TPC و TPhC و TFC و TTC ، مع تقليل الاستخراج المشترك للكربوهيدرات غير المرغوب فيها من كل من F. vesiculosus و P. canaliculata ، مع تطبيقات واعدة عند استخدام هذه المركبات كأدوية ، المغذيات ومستحضرات التجميل." [غارسيا فاكيرو وآخرون ، 2021]
توسيع نطاق صوتنة مانو الحرارية في جامعة أفينيون باستخدام الموجات فوق الصوتية Hielscher: من معدات المختبرات UIP1000hdT (أ) لمعدات النطاق التجريبي UIP4000hdT (ب، ج & D). في الصورة D يتم تخطيط قسم مستعرض من خلية التدفق بالموجات فوق الصوتية FC100K.
الصورة والدراسة: ©Vernès et al. 2019
إعداد مستخرج مضمن بالموجات فوق الصوتية مع خلايا التدفق: 2x UIP1000hdT الموجات فوق الصوتية مع مفاعلات خلايا التدفق لاستخراج الطحالب المستمر
UIP1000hdT (1 كيلوواط ، 20 كيلو هرتز) مستخرج بالموجات فوق الصوتية مع محرك لتعطيل واستخراج الطحالب مثل شلوريلا ، سبيرولينا ، نانوكلوروبسيس ، طحالب بروين وكذلك الطحالب الدقيقة والكبيرة الأخرى.
- كفاءة استخراج عالية
- عوائد استخراج فائقة
- عملية سريعة
- درجات حرارة منخفضة
- مناسبة لاستخراج المركبات الحرارية
- متوافق مع أي مذيب
- استهلاك منخفض للطاقة
- تقنية الاستخراج الأخضر
- عملية سهلة وآمنة
- انخفاض تكاليف الاستثمار والتشغيل
- 24/7 عملية تحت الخدمة الشاقة
مستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتعطيل الطحالب
معدات الموجات فوق الصوتية الحديثة من Hielscher يسمح للسيطرة الكاملة على المعلمات العملية مثل السعة ودرجة الحرارة والضغط ومدخلات الطاقة.
بالنسبة للاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، يمكن تغيير معلمات مثل حجم جزيئات المواد الخام ونوع المذيب ونسبة المواد الصلبة إلى المذيب ووقت الاستخراج وتحسينها للحصول على أفضل النتائج.
نظرا لأن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو طريقة استخراج غير حرارية ، يتم تجنب التدهور الحراري للمكونات النشطة بيولوجيا الموجودة في المواد الخام مثل الطحالب.
بشكل عام ، مزايا مثل الغلة العالية ، وقت الاستخراج القصير ، درجة حرارة الاستخراج المنخفضة ، والكميات الصغيرة من المذيبات تجعل صوتنة طريقة الاستخراج الفائقة.
استخراج بالموجات فوق الصوتية: أنشئت في المختبر والصناعة
يتم تطبيق استخراج بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع لاستخراج أي نوع من المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات والطحالب والبكتيريا وخلايا الثدييات. تم تأسيس الاستخراج بالموجات فوق الصوتية كأداة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة وذات كفاءة عالية تتفوق على تقنيات الاستخراج التقليدية الأخرى من خلال غلة استخراج أعلى ومدة معالجة أقصر.
مع توفر أنظمة الموجات فوق الصوتية في المختبر ومقاعد البدلاء والصناعية بالكامل بسهولة ، يعد الاستخراج بالموجات فوق الصوتية في الوقت الحاضر تقنية راسخة وموثوقة. يتم تثبيت مستخلصات الموجات فوق الصوتية Hielscher في جميع أنحاء العالم في مرافق المعالجة الصناعية التي تنتج مركبات نشطة بيولوجيا من الدرجة الغذائية والصيدلانية.
توحيد العملية مع الموجات فوق الصوتية Hielscher
يجب إنتاج المستخلصات المشتقة من الطحالب ، والتي تستخدم في الأغذية أو الأدوية أو مستحضرات التجميل ، وفقا لممارسات التصنيع الجيدة (GMP) وبموجب مواصفات معالجة موحدة. Hielscher الفوق صوتيات 'أنظمة استخراج الرقمية تأتي مع برنامج ذكي، مما يجعل من السهل لتعيين والسيطرة على عملية صوتنة بدقة. يكتب تسجيل البيانات التلقائي جميع معلمات العملية بالموجات فوق الصوتية مثل طاقة الموجات فوق الصوتية (الطاقة الكلية والصافية) ، والسعة ، ودرجة الحرارة ، والضغط (عند تركيب مستشعرات درجة الحرارة والضغط) مع طابع التاريخ والوقت على بطاقة SD المدمجة. هذا يسمح لك بمراجعة كل الكثير معالجتها بالموجات فوق الصوتية. في الوقت نفسه ، يتم ضمان قابلية التكاثر وجودة المنتج العالية باستمرار.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب / المراجع
- García-Vaquero, Marco; Rajauria, Gaurav; Brijesh Kumar, Tiwari; Sweeney, Torres; O’Doherty, John (2018): Extraction and Yield Optimisation of Fucose, Glucans and Associated Antioxidant Activities from Laminaria digitata by Applying Response Surface Methodology to High Intensity Ultrasound-Assisted Extraction. Marine Drugs 16(8), 2018.
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Harada, N., Hirose, Y., Chihong, S. et al. (2021): A novel characteristic of a phytoplankton as a potential source of straight‐chain alkanes. Scientific Reports Vol. 11, 2021.
- Halim, Ronald; Hill, David; Hanssen, Eric; Webley, Paul; Blackburn, Susan; Grossman, Arthur; Posten, Clemens; Martin, Gregory (2019): Towards sustainable microalgal biomass processing: Anaerobic induction of autolytic cell-wall self-ingestion in lipid-rich Nannochloropsis slurries. Green Chemistry 21, 2019.
- Garcia-Vaquero, Marco; Rajeev Ravindran; Orla Walsh; John O’Doherty; Amit K. Jaiswal; Brijesh K. Tiwari; Gaurav Rajauria (2021): Evaluation of Ultrasound, Microwave, Ultrasound–Microwave, Hydrothermal and High Pressure Assisted Extraction Technologies for the Recovery of Phytochemicals and Antioxidants from Brown Macroalgae. Marine Drugs 19 (6), 2021.
- Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry 54, 2019.
حقائق تستحق المعرفة
الطحالب: الطحالب الكبيرة ، الطحالب الدقيقة ، العوالق النباتية ، البكتيريا الزرقاء ، الأعشاب البحرية
مصطلح الطحالب هو مصطلح غير رسمي ، يستخدم لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات حقيقية النواة التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. تعتبر الطحالب في الغالب طلائعيات ، ولكن في بعض الأحيان يتم تصنيفها أيضا على أنها نوع من النباتات (النباتية) أو المشيمية. اعتمادا على بنية خلاياها ، يمكن تمييزها إلى طحالب كبيرة وطحالب دقيقة ، تعرف أيضا باسم العوالق النباتية. الطحالب الكبيرة هي كائنات متعددة الخلايا ، تعرف غالبا باسم الأعشاب البحرية. تحتوي فئة الطحالب الكبيرة على أنواع مختلفة من الطحالب البحرية العيانية ومتعددة الخلايا. يستخدم مصطلح العوالق النباتية بشكل أساسي للطحالب البحرية المجهرية وحيدة الخلية (الطحالب الدقيقة) ، ولكن يمكن أن يشمل أيضا البكتيريا الزرقاء. العوالق النباتية هي فئة واسعة من الكائنات الحية المختلفة بما في ذلك بكتيريا التمثيل الضوئي وكذلك الطحالب الدقيقة و coccolithophores المطلية بالدروع.
نظرا لأن الطحالب يمكن أن تكون وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا بهياكل خيطية (تشبه الخيط) أو شبيهة بالنبات ، فغالبا ما يصعب تصنيفها.
أكثر أنواع الطحالب الكبيرة المزروعة (الأعشاب البحرية) هي Eucheuma spp. ، Kappaphycus alvarezii ، Gracilaria spp. ، Saccharina japonica ، Undaria pinnatifida ، Pyropia spp. ، و Sargassum fusiforme. يزرع Eucheuma و K. alvarezii من أجل الكاراجينان ، وهو عامل تبلور غرواني مائي. تزرع Gracilaria لإنتاج أجار. بينما يتم تغذية الأنواع الأخرى للغذاء والتغذية.
نوع آخر من الأعشاب البحرية هو عشب البحر. عشب البحر هي الأعشاب البحرية الكبيرة من الطحالب البنية التي تشكل رتبة Laminariales. عشب البحر غني بالجينات ، وهو كربوهيدرات ، يستخدم لتكثيف المنتجات مثل الآيس كريم والهلام وتتبيلة السلطة ومعجون الأسنان ، بالإضافة إلى مكون في بعض أغذية والسلع المصنعة. يستخدم مسحوق الجينات أيضا بشكل متكرر في طب الأسنان العام وتقويم الأسنان. تستخدم السكريات عشب البحر مثل الفوكويدان في العناية بالبشرة كمكونات تبلور.
الفوكويدان عبارة عن عديدات عديد السكاريد غير المتجانسة القابلة للذوبان في الماء ، وهي موجودة في أنواع متعددة من الطحالب البنية. يتم استخراج الفوكويدان المنتج تجاريا بشكل رئيسي من أنواع الأعشاب البحرية Fucus vesiculosus و Cladosiphon okamuranus و Laminaria japonica و Undaria pinnatifida.
أجناس وأنواع الطحالب البارزة
- شلوريلا هو جنس من حوالي ثلاثة عشر نوعا من الطحالب الخضراء وحيدة الخلية (الطحالب الدقيقة) التي تنتمي إلى شعبة الكلوروفيتا. خلايا شلوريلا لها شكل كروي ، وقطرها حوالي 2 إلى 10 ميكرومتر ، وليس لها سوط. تحتوي البلاستيدات الخضراء على صبغات البناء الضوئي الخضراء الكلوروفيل-أ و-ب. واحدة من أكثر أنواع شلوريلا استخداما هي شلوريلا الشائع ، والتي تستخدم شعبيا كما هو الحال في المكملات الغذائية أو كمضافات غذائية غنية بالبروتين.
- سبيرولينا (Arthrospira platensis cyanobacteria) هي طحالب زرقاء خضراء خيطية ومتعددة الخلايا.
- نانوكلوروبسيس أوكولاتا هو نوع من جنس نانوكلوروبسيس. إنها طحالب خضراء صغيرة وحيدة الخلية ، توجد في كل من المياه البحرية والعذبة. تتميز طحالب نانوكلوروبسيس بخلايا كروية أو بيضاوية قليلا يبلغ قطرها 2-5 ميكرومتر.
- Dicrateria هو جنس من النباتات الحسائية ، ويضم الأنواع الثلاثة Dicrateria gillva و Dicrateria inornata و Dicrateria rotunda و Dicrateria vlkianum. يمكن ل Dicrateria rotunda (D. rotunda) تصنيع الهيدروكربونات المكافئة للبترول (الهيدروكربونات المشبعة برقم كربون يتراوح من 10 إلى 38).
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.