امواج فراصوت برای بهبود اختلال و استخراج سلول جلبک
جلبک ها، ماکرو- و ریزجلبک ها، حاوی بسیاری از ترکیبات ارزشمند, که به عنوان مواد غذایی مغذی, افزودنی های غذایی و یا به عنوان سوخت یا مواد اولیه سوخت استفاده می شود. به منظور آزاد کردن مواد هدف از سلول جلبک، یک تکنیک فعال و کارآمد برای اختلال سلولی مورد نیاز است. استخراج مافوق صوت بسیار کارآمد و قابل اعتماد است که آن را به استخراج ترکیبات فعال زیستی از گیاهان می آید, جلبک ها و قارچ. در دسترس در آزمایشگاه، نیمکت بالا و مقیاس صنعتی، استخراج مافوق صوت Hielscher در تولید عصاره های سلولی مشتق شده در مواد غذایی، داروسازی و تولید سوخت زیستی تاسیس.
جلبک ها به عنوان منبعی ارزشمند برای تغذیه و سوخت
سلول های جلبک منبع همه کاره ای از ترکیبات فعال زیستی و غنی از انرژی مانند پروتئین ها، کربوهیدرات ها، لیپیدها و سایر مواد فعال زیستی و همچنین آلکان ها هستند. این باعث می شود جلبک ها منبع غذایی و ترکیبات غذایی و همچنین سوخت باشند.
ریزجلبک ها منبع ارزشمندی از لیپیدها هستند که برای تغذیه و به عنوان ماده اولیه سوخت های زیستی (به عنوان مثال، بیودیزل) استفاده می شوند. سویه های فیتوپلانکتون دریایی Dicrateria، مانند Dicrateria rotunda، به عنوان جلبک های تولید کننده بنزین شناخته می شوند که می توانند یک سری هیدروکربن های اشباع شده (n-آلکان) را از C سنتز کنند10H22 به سی38H78، که به عنوان بنزین (C10-C15)، روغن های دیزل (C16-C20) و روغن های کوره (C21-C38) طبقه بندی می شوند.
جلبک ها به دلیل ارزش غذایی آنها به عنوان "غذاهای کاربردی" یا "مواد مغذی" استفاده می شوند. ریزمغذی های مهم استخراج شده از جلبک ها شامل کاروتنوئیدهای آستاگزانتین، فوکوکسانتین و زآگسانتین، فوکوئیدان، لامیناری و سایر گلوکان ها در میان بسیاری دیگر از مواد فعال زیستی است که به عنوان مکمل های غذایی و داروسازی استفاده می شوند. کاراگینان، آلژینات و سایر هیدروکلوئیدها به عنوان افزودنی های غذایی استفاده می شوند. لیپیدهای جلبک به عنوان منبع امگا 3 وگان استفاده می شود و همچنین به عنوان سوخت یا به عنوان ماده اولیه برای تولید بیودیزل استفاده می شود.
استخراج التراسونیک UIP2000hdT با راکتور فولاد ضد زنگ برای استخراج تجاری لیپیدها ، پروتئین ها و آنتی اکسیدان ها از جلبک ها.
اختلال و استخراج سلول های جلبک توسط سونوگرافی قدرت
استخراج مافوق صوت و یا به سادگی ultrasonicators استفاده می شود برای استخراج ترکیبات با ارزش از نمونه های کوچک در آزمایشگاه و همچنین برای تولید در مقیاس بزرگ تجاری.
سلول های جلبک توسط ماتریس های پیچیده دیواره سلولی محافظت می شوند که از لیپیدها ، سلولز ، پروتئین ها ، گلیکوپروتئین ها و پلی ساکاریدها تشکیل شده اند. پایه اکثر دیواره های سلولی جلبک از یک شبکه میکروفیبریلار در یک ماتریس پروتئین ژل مانند ساخته شده است. با این حال ، برخی از ریزجلبک ها مجهز به یک دیواره سفت و سخت معدنی متشکل از فرستول های سیلیس اپالین یا کربنات کلسیم هستند. به منظور به دست آوردن ترکیبات زیست فعال از زیست توده جلبکی، یک روش کارآمد از هم پاشیدگی سلولی ضروری است. علاوه بر فاکتورهای استخراج تکنولوژیکی (یعنی روش و تجهیزات استخراج)، کارایی قطع و استخراج سلول های جلبک نیز به شدت تحت تأثیر عوامل مختلف وابسته به جلبک مانند ترکیب دیواره سلولی، محل قرارگیری مولکول زیستی مورد نظر در سلول های ریزجلبک و مرحله رشد ریزجلبک ها در حین برداشت است.
چگونه التراسونیک جلبک اختلال سلول و استخراج کار?
هنگامی که امواج اولتراسوند با شدت بالا از طریق یک پروب اولتراسونیک (همچنین به عنوان شاخ اولتراسونیک یا سونوترود شناخته می شود) به یک مایع یا دوغاب متصل می شوند، امواج صوتی از طریق مایع حرکت می کنند و در نتیجه چرخه های فشار بالا / کم فشار متناوب ایجاد می کنند. در طول این چرخه های فشار بالا / فشار کم، حباب های خلاء یا حفره های دقیقه ای رخ می دهد. حباب های کاویتاسیون زمانی اتفاق می افتند که فشار محلی در طول چرخه های فشار پایین به اندازه کافی زیر فشار بخار اشباع قرار می گیرد، مقداری که توسط استحکام کششی مایع در دمای معین داده می شود. که در طی چندین چرخه رشد می کنند. هنگامی که این حباب های خلاء به اندازه ای می رسند که نمی توانند انرژی بیشتری را جذب کنند، حباب در طول یک چرخه فشار بالا به شدت منفجر می شود. انفجار حباب های کاویتاسیون یک فرآیند خشونت آمیز و متراکم انرژی است که امواج ضربه ای شدید، تلاطم ها و میکروجت ها را در سیال ایجاد می کند. علاوه بر این، فشارهای بسیار بالا موضعی و دمای بسیار بالا ایجاد می شود. این شرایط شدید به راحتی قادر به مختل کردن دیواره های سلولی و غشاها و آزاد کردن ترکیبات داخل سلولی به شیوه ای موثر ، موثر و سریع هستند. ترکیبات داخل سلولی مانند پروتئین ها، پلی ساکاریدها، لیپیدها، ویتامین ها، مواد معدنی و آنتی اکسیدان ها را می توان در نتیجه به طور موثر با استفاده از قدرت اولتراسونیک استخراج کرد.
ultrasonicator UP400St ایده آل برای مختل کردن و استخراج ترکیبات فعال زیستی از جلبک ها در دسته های کوچکتر (تقریبا 8-10 لیتر)
کاویتاسیون التراسونیک برای اختلال سلول و استخراج
هنگامی که در معرض انرژی مافوق صوت شدید قرار می گیرد، دیواره یا غشای هر نوع سلول (از جمله گیاهی، پستانداران، جلبکی، قارچ، باکتریایی و غیره) مختل می شود و سلول به قطعات کوچکتر توسط نیروهای مکانیکی حفره اولتراسونیک انرژی متراکم پاره می شود. هنگامی که دیواره سلولی شکسته می شود، متابولیت های سلولی مانند پروتئین، لیپید، اسید نوکلئیک و کلروفیل از ماتریس دیواره سلولی و همچنین از داخل سلول آزاد شده و به محیط کشت یا حلال اطراف منتقل می شوند.
مکانیسم فوق الذکر از حفره اولتراسونیک / صوتی مختل کل سلول های جلبکی و یا واکوئل های گاز و مایع در داخل سلول ها به شدت مختل. حفره اولتراسونیک، لرزش، تلاطم و میکرو جریان ترویج انتقال جرم بین داخل سلول و حلال اطراف به طوری که مولکول های زیستی (به عنوان مثال متابولیت ها) کارآمد و به سرعت منتشر می شوند. از آنجا که فراصوت یک درمان کاملا مکانیکی است که سخت نیاز ندارد, مواد شیمیایی سمی و / یا گران قیمت.
سونوگرافی با شدت بالا و فرکانس پایین شرایط بسیار متراکم انرژی را ایجاد می کند که دارای فشارهای بالا، دما و نیروهای برشی بالا است. این نیروهای فیزیکی باعث اختلال در ساختارهای سلولی می شوند تا ترکیبات داخل سلولی را در محیط آزاد کنند. بنابراین ، سونوگرافی با فرکانس پایین تا حد زیادی برای استخراج مواد فعال زیستی و سوخت از جلبک ها استفاده می شود. هنگامی که در مقایسه با روش های استخراج معمولی مانند استخراج حلال، مهره فرز و یا همگن سازی فشار بالا، استخراج مافوق صوت برتری با انتشار بسیاری از ترکیبات فعال زیستی (مانند چربی، پروتئین، پلی ساکاریدها و ریز مواد مغذی) از سلول sonoporated و مختل. با استفاده از شرایط فرآیند مناسب، استخراج مافوق صوت می دهد بازده استخراج برتر در یک مدت زمان فرآیند بسیار کوتاه. به عنوان مثال، استخراج مافوق صوت با کارایی بالا نشان می دهد عملکرد استخراج عالی از جلبک ها، زمانی که با یک حلال مناسب استفاده می شود. در یک محیط اسیدی یا قلیایی، دیواره سلولی جلبکی متخلخل و چروکیده می شود و منجر به افزایش بازده در دمای پایین (زیر 60 درجه سانتیگراد) در یک زمان فراصوت کوتاه (کمتر از 3 ساعت) می شود. مدت زمان استخراج کوتاه در دماهای ملایم از تخریب فوکوئیدان جلوگیری می کند، به طوری که یک پلی ساکارید بسیار فعال زیستی به دست می آید.
امواج فراصوت نیز یک روش برای تبدیل fucoidan با وزن مولکولی بالا به fucoidan وزن مولکولی کم است, که به طور قابل توجهی فعال زیستی بیشتر با توجه به ساختار debranched آن. فوکویدان با وزن مولکولی پایین با فعالیت زیستی و قابلیت دسترسی زیستی بالا، ترکیب جالبی برای داروها و سیستم های دارورسانی است.
مطالعات موردی: استخراج التراسونیک از ترکیبات جلبک
بهره وری استخراج التراسونیک و بهینه سازی پارامترهای استخراج مافوق صوت به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است. در زیر، شما می توانید نتایج مثال زدنی برای نتایج استخراج از طریق سونوگرافی از گونه های مختلف جلبک پیدا کنید.
استخراج پروتئین از اسپیرولینا با استفاده از Mano-Thermo-Sonication
گروه تحقیقاتی پروفسور کمات (دانشگاه آوینیون) اثرات مانوترموسونیکاسیون (MTS) را بر استخراج پروتئین ها (مانند فیکوسیانین) از سیانوباکتری های خشک Arthrospira platensis (همچنین به عنوان اسپیرولینا شناخته می شود) بررسی کردند. Mano-Thermo-Sonication (MTS) استفاده از مافوق صوت همراه با فشار بالا و دما به منظور تشدید فرایند استخراج مافوق صوت است.
"با توجه به نتایج آزمایشی، MTS انتقال جرم (انتشار موثر بالا، De) را افزایش داد و توانست 229 درصد پروتئین بیشتری (28.42 ± 1.15 گرم در 100 گرم وزن خشک) نسبت به فرآیند معمولی بدون سونوگرافی (8.63 ± 1.15 گرم در 100 گرم وزن خشک) دریافت کند. با 28.42 گرم پروتئین در هر 100 گرم زیست توده اسپیرولینا خشک در عصاره، نرخ بازیابی پروتئین 50 درصد در 6 دقیقه موثر با یک فرآیند MTS پیوسته به دست آمد. مشاهدات میکروسکوپی نشان داد که کاویتاسیون صوتی با مکانیسم های مختلفی مانند تکه تکه شدن، سونوپوراسیون و بافت زدایی بر رشته های اسپیرولینا تأثیر می گذارد. این پدیده های مختلف استخراج، ترشح و حل شدن ترکیبات زیست فعال اسپیرولینا را آسان تر می کند. [ورنس و همکاران، 2019]
تصاویر میکروسکوپ نوری از رشته های اسپیورولینا کامل که در طول زمان تحت درمان MTS قرار گرفتند. نوار مقیاس (تصویر A) = 50 میکرومتر برای همه تصاویر.
تصویر و مطالعه: ©Vernès و همکاران 2019
التراسونیک Fucoidan و گلوکان استخراج از Laminaria digitata
گروه تحقیقاتی TEAGASC دکتر تیواری استخراج پلی ساکاریدها یعنی فوکوئیدان، لامینارین و گلوکان کل را از جلبک های ماکرو Laminaria digitata با استفاده از اولتراسونیک UIP500hdT. پارامترهای استخراج به کمک اولتراسونیک (UAE) مورد مطالعه تأثیر قابل توجهی بر سطوح فوکوز، FRAP و DPPH نشان داد. سطوح 75/1060 میلی گرم در 100 گرم دسی زیمنس، 57/968 میلی گرم در 100 گرم دسی زیمنس، 70/8 میکرومولار ترولوکس بر میلی گرم fde و 02/11 درصد به ترتیب برای فوکوز، گلوکان کل، FRAP و DPPH در شرایط بهینه دما (76 درجه سانتی گراد)، زمان (10 دقیقه) و دامنه اولتراسونیک (100 درصد) با استفاده از 1/0 مولار هیدروکلراید به عنوان حلال به دست آمد. سپس شرایط امارات متحده عربی توصیف شده با موفقیت برای سایر جلبک های ماکروجلبک قهوه ای مرتبط با اقتصادی (L. hyperborea و A. nodosum) برای به دست آوردن عصاره های غنی از پلی ساکارید اعمال شد. این مطالعه کاربرد امارات متحده عربی را برای افزایش استخراج پلی ساکاریدهای زیست فعال از گونه های مختلف درشت جلبک نشان می دهد.
التراسونیک استخراج فیتوشیمیایی از F. vesiculosus . P. canaliculata
تیم تحقیقاتی García-Vaquero در مقایسه با تکنیک های مختلف استخراج جدید از جمله استخراج اولتراسونیک با کارایی بالا, استخراج سونوگرافی مایکروویو, استخراج مایکروویو, استخراج هیدروترمال کمک و فشار بالا استخراج کمک به منظور ارزیابی بهره وری استخراج از گونه های میکروجلبک قهوه ای Fucus vesiculosus و Pelvetia canaliculata. برای اولتراسونیکاسیون ، آنها از Hielscher UIP500hdT استخراج مافوق صوت. anylsis از بازده استخراج نشان داد که استخراج مافوق صوت به دست آورد بالاترین بازده از بسیاری از فیتوکمیکال ها از هر دو F. vesiculosus. این بدان معناست که بیشترین بازده ترکیبات استخراج شده از F. vesiculosus با استفاده از استخراج التراسونیک UIP500hdT عبارت بودند از: محتوای فنل کل (445.0 ± 4.6 میلی گرم معادل اسید گالیک در گرم)، محتوای فلوروتانین کل (362.9 ± 3.7 میلی گرم معادل فلوروگلوسینول در گرم)، محتوای فلاونوئید کل (286.3 ± 7.8 میلی گرم معادل کوئرستین در گرم) و محتوای تانن کل (189.1 ± 4.4 میلی گرم معادل کاتچین/گرم).
در مطالعه تحقیقاتی خود ، این تیم به این نتیجه رسیدند که استفاده از استخراج به کمک اولتراسونیک "همراه با 50٪ محلول اتانولی به عنوان یک حلال استخراج می تواند یک استراتژی امیدوارکننده با هدف استخراج TPC ، TPhC ، TFC و TTC باشد ، در حالی که کاهش استخراج همزمان کربوهیدرات های نامطلوب از هر دو F. vesiculosus و P. canaliculata ، با کاربردهای امیدوار کننده هنگام استفاده از این ترکیبات به عنوان دارو. مواد مغذی و آرایشی و بهداشتی." [گارسیا-واکرو و همکاران، 2021]
مقیاس تا مانو ترمو فراصوت در دانشگاه آوینیون با استفاده از مافوق صوت Hielscher : از تجهیزات آزمایشگاهی UIP1000hdT (الف) به تجهیزات مقیاس آزمایشی UIP4000hdT (ب، ج & D) در تصویر D یک بخش عرضی از سلول جریان اولتراسونیک شماتیک شده است FC100K.
تصویر و مطالعه: ©Vernès و همکاران 2019
راه اندازی استخراج درون خطی اولتراسونیک با سلول های جریان: 2x UIP1000hdT مافوق صوت با راکتورهای سلول جریان برای استخراج جلبک مداوم
UIP1000hdT (1 کیلو وات، 20 کیلوهرتز) استخراج مافوق صوت با همزن برای اختلال و استخراج جلبک ها مانند کلرلا، اسپیرولینا، نانوکلروپسیس، جلبک های سبین و همچنین سایر جلبک های میکرو و ماکرو.
- راندمان استخراج بالا
- بازده استخراج برتر
- روند سریع
- دمای پایین
- مناسب برای استخراج ترکیبات ترمولابیل
- سازگار با هر حلال
- مصرف انرژی کم
- تکنیک استخراج سبز
- عملیات آسان و ایمن
- هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی پایین
- عملیات 24/7 تحت کارهای سنگین
استخراج مافوق صوت با کارایی بالا برای اختلال جلبک
دولت از هنر تجهیزات اولتراسونیک Hielscher اجازه می دهد تا برای کنترل کامل بر پارامترهای فرایند مانند دامنه, دما, فشار و ورودی انرژی.
برای استخراج اولتراسونیک، پارامترهایی مانند اندازه ذرات مواد اولیه، نوع حلال، نسبت جامد به حلال، و زمان استخراج را می توان برای بهترین نتایج متنوع و بهینه سازی کرد.
از آنجا که استخراج اولتراسونیک یک روش استخراج غیر حرارتی است، تخریب حرارتی مواد فعال زیستی موجود در مواد اولیه مانند جلبک ها اجتناب می شود.
به طور کلی، مزایایی مانند عملکرد بالا، زمان استخراج کوتاه، دمای استخراج پایین، و مقادیر کمی از حلال باعث می شود فراصوت روش استخراج برتر.
استخراج اولتراسونیک: تاسیس در آزمایشگاه و صنعت
استخراج التراسونیک به طور گسترده ای برای استخراج هر نوع ترکیب فعال زیستی از گیاهان ، جلبک ها ، باکتری ها و سلول های پستانداران استفاده می شود. استخراج التراسونیک به عنوان یک ساده، مقرون به صرفه و بسیار کارآمد است که برتری از دیگر تکنیک های استخراج سنتی با بازده استخراج بالاتر و مدت زمان پردازش کوتاه تر ایجاد شده است.
با سیستم های اولتراسونیک آزمایشگاهی، نیمکت بالا و کاملا صنعتی به راحتی در دسترس، استخراج اولتراسونیک امروزه یک فناوری تثبیت شده و قابل اعتماد است. استخراج مافوق صوت Hielscher در سراسر جهان در تاسیسات پردازش صنعتی که تولید مواد غذایی- و مواد دارویی درجه ترکیبات فعال زیستی نصب.
استاندارد فرآیند با Hielscher اولتراسونیک
عصاره های مشتق شده از جلبک ها که در مواد غذایی، داروها یا لوازم آرایشی استفاده می شوند، باید مطابق با شیوه های تولید خوب (GMP) و تحت مشخصات پردازش استاندارد تولید شوند. سیستم های استخراج دیجیتال Hielscher Ultrasonics با نرم افزار هوشمند همراه هستند، که باعث می شود آن را آسان برای تنظیم و کنترل فرآیند فراصوت دقیق. ضبط خودکار داده ها تمام پارامترهای فرآیند اولتراسونیک مانند انرژی اولتراسوند (انرژی کل و خالص) ، دامنه ، دما ، فشار (هنگام نصب سنسورهای دما و فشار) را با مهر تاریخ و زمان بر روی کارت SD داخلی می نویسد. این اجازه می دهد تا شما را به تجدید نظر در هر تعداد زیادی اولتراسونیک پردازش. در عین حال، تکرارپذیری و کیفیت بالای محصول به طور مداوم تضمین می شود.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
جلبک ها: ماکروجلبک ها، ریزجلبک ها، فیتوپلانکتون ها، سیانوباکتری ها، جلبک های دریایی
اصطلاح جلبک یک اصطلاح غیررسمی است که برای گروه بزرگ و متنوعی از موجودات یوکاریوتی فتوسنتزی استفاده می شود. جلبک ها بیشتر پروتیست در نظر گرفته می شوند ، اما گاهی اوقات به عنوان نوعی گیاه (گیاه شناسی) یا کرومیست ها نیز طبقه بندی می شوند. بسته به ساختار سلولی آنها ، می توان آنها را به جلبک های بزرگ و ریز جلبک ها متمایز کرد که به عنوان فیتوپلانکتون نیز شناخته می شوند. جلبک های بزرگ موجوداتی چند سلولی هستند که اغلب به عنوان جلبک دریایی شناخته می شوند. کلاس ماکروجلبک ها شامل گونه های مختلفی از جلبک های ماکروسکوپی، چند سلولی و دریایی است. اصطلاح فیتوپلانکتون عمدتا برای جلبک های تک سلولی میکروسکوپی دریایی (ریزجلبک ها) استفاده می شود، اما می تواند شامل سیانوباکتری ها نیز باشد. فیتوپلانکتون ها دسته گسترده ای از ارگانیسم های مختلف از جمله باکتری های فتوسنتز کننده و همچنین ریزجلبک ها و کوکولیتوفورهای زرهی اندود شده است.
از آنجایی که جلبک ها می توانند تک سلولی یا چند سلولی با ساختارهای رشته ای (رشته مانند) یا گیاه مانند باشند، طبقه بندی آنها اغلب دشوار است.
پرکشت ترین گونه های جلبک دریایی عبارتند از: Eucheuma spp., Kappaphycus alvarezii, Gracilaria spp., Saccharina japonica, Undaria pinnatifida, Pyropia spp. و Sargassum fusiforme. Eucheuma و K. alvarezii برای کاراگینان، یک عامل ژل کننده هیدروکلوئیدی کشت می شوند. Gracilaria برای تولید آگار پرورش داده می شود. در حالی که گونه های دیگر برای غذا و تغذیه علوفه می شوند.
یکی دیگر از انواع جلبک دریایی کلپ است. کلپ ها جلبک های دریایی بزرگ قهوه ای هستند که راسته Laminariales را تشکیل می دهند. کلپ سرشار از آلژینات، کربوهیدراتی است که برای غلیظ کردن محصولاتی مانند بستنی، ژله، سس سالاد و خمیر دندان و همچنین ماده ای در برخی از غذای سگ ها و کالاهای تولیدی استفاده می شود. پودر آلژینات همچنین به طور مکرر در دندانپزشکی عمومی و ارتودنسی استفاده می شود. پلی ساکاریدهای کلپ مانند فوکوئیدان در مراقبت از پوست به عنوان مواد ژل کننده استفاده می شود.
فوکوئیدان یک هتروپلی ساکارید محلول در آب سولفاته است که در چندین گونه جلبک قهوه ای وجود دارد. فوکوئیدان تولید شده تجاری عمدتا از گونه های جلبک دریایی Fucus vesiculosus، Cladosiphon okamuranus، Laminaria japonica و Undaria pinnatifida استخراج می شود.
جنس ها و گونه های برجسته جلبک ها
- کلرلا سرده ای از حدود سیزده گونه جلبک سبز تک سلولی (میکروجلبک) متعلق به بخش کلروفیتا است. سلولهای کلرلا شکل کروی دارند ، قطر آنها حدود 2 تا 10 میکرومتر است و تاژک ندارند. کلروپلاست های آنها حاوی رنگدانه های فتوسنتزی سبز کلروفیل-a و -b است. یکی از پرکاربردترین گونه های کلرلا Chlorella است که به طور گسترده ای به عنوان مکمل غذایی یا به عنوان افزودنی غذایی غنی از پروتئین استفاده می شود.
- اسپیرولینا (Arthrospira platensis سیانوباکتری) یک جلبک رشته ای و چند سلولی آبی-سبز است.
- نانوکلروپسیس اوکولاتا گونه ای از جنس نانوکلروپسیس است. این یک جلبک سبز کوچک تک سلولی است که هم در آب دریایی و هم در آب شیرین یافت می شود. جلبک نانوکلروپسیس با سلولهای کروی یا کمی بیضی شکل با قطر 2-5 میکرومتر مشخص می شود.
- Dicrateria سرده ای از هاپتوفیت ها است که از سه گونه Dicrateria gilva، Dicrateria inornata، Dicrateria rotunda و Dicrateria vlkianum تشکیل شده است. Dicrateria rotunda (D. rotunda) می تواند هیدروکربن های معادل نفت (هیدروکربن های اشباع شده با تعداد کربن 10 تا 38) را سنتز کند.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.