Effetto del tempo di buio e del cammino ottico sulla coltivazione in continuo di Arthrospira maxima in regime di luce pulsata

In questo lavoro di tesi, il cianobatterio Arthrospira maxima è stato coltivato in fotobioreattori in continuo illuminati da LED a spettro ottimizzato e con luce pulsata ad alta frequenza. Fra i vantaggi dell’utilizzo di luce pulsata vi sono la limitazione del self shading, fenomeno per cui la biomassa in prossimità della fonte luminosa impedisce alla luce di raggiungere gli strati più profondi della coltura ed il flashing light effect (FLE), fenomeno poco caratterizzato e grazie al quale si potrebbe ottenere una maggiore produttività di biomassa rispetto all’illuminazione con luce continua, a parità di intensità media. Lo scopo di questa tesi è quello di indagare l’effetto del tempo di buio sulla crescita, basandosi sui tempi caratteristici della fotosintesi e della catena di trasporto degli elettroni. Si è preso in considerazione lo step limitante, ovvero la re-ossidazione del pool di chinoni. Il fine è quello di sfruttare il FLE, ottimizzando l’utilizzo della luce. Si è, inoltre, indagato l’effetto dello spessore del fotobioreattore: impulsi di luce ad alta intensità, infatti, permettono una migliore penetrazione della stessa nel reattore, limitando il self-shading. L’ottimizzazione delle condizioni sperimentali è stata effettuata anche attraverso test respirometrici, ovvero tramite la misura del profilo di produzione e di consumo di ossigeno in cicli luce-buio: in particolare, è stato messo a punto un protocollo respirometrico ad hoc per le luci pulsate.