Evaluation of extraction and analysis methods for lipids and fatty acids from diatoms

Sammanfattning

Det finns idag ett växande hållbarhetsrelaterat incitament att ersätta fossilbaserade och ohållbara råvaror för materialproduktion med biobaserade råvaror. Kiselalger verkar vara en lovande kandidat då de inte kräver plats på odlingsbar mark och kan odlas i restvatten eller saltvatten. Syftet med denna studie är att utvärdera lösningsmedelsextraktionprotokoll av lipider och fettsyror från Swedish Algae Factorys kiselalger, samt att undersöka hur cell lysering påverkar kvaliteten på frustulerna, eftersom dessa är företagets huvudprodukt. Fyra mekaniska metoder för cell lysering – vortex med glaspärlor, sonikering, malning med flytande kväve och krossning med metallkula via snabbt skakande – kombinerades med två lösningsmedel system: diklormetan:metanol (DCM:MeOH) och 2-metyltetrahydrofuran:isoamylalkohol (2-MeTHF:IAA). Frustulernas kvalitet bedömdes med ljusmikroskop (LM) och svepelektronmikroskop (SEM). Lipid- och fettsyra analys genomfördes med gaskromatografi med flammansjonisationsdetektor (GC-FID), tunnskiktskromatografi (TLC) samt vägning av totala lipid- och fettsyra vikten med våg. Torrvikten för cell lyseringsmetoderna varierade mellan 4.1–12.0% medan de två icke-lyserade metoderna hade en torrvikt på 7.6% och 10.4%. Cell lyseringsmetoderna hade 11–12 synliga band på TLC plattorna medan det icke-lyserade provet hade 8 band synliga, vilket kan indikera att cell lyseringen förbättrar antalet lipider och fettsyror som kan extraheras. Karaktäriseringen genomfördes genom att identifiera de större grupperna polära lipider, fria fettsyror och triacylglyceroler (TAGs). Den högsta vikten av lipider och fettsyror erhölls från provet taget efter den huvudsakliga frustule extraktionen (86.2 %), men kvaliteten på dem föreningarna undersöktes inte i denna studie. I projektet var det möjligt att extrahera lipider och fettsyror från kiselalgerna både innan och efter extraktionen av frustulerna. Resultaten behöver bekräftas med GC i framtida arbete, eftersom den analysmetoden inte gav några resultat i denna studie.