Algenkultivierung

Unsere Algen wurden zu Anfang des Projektes meistens in Erlenmeyerkolben (V = 250 ml und V = 500 ml) vermehrt. Dazu wurde der Erlenmeyerkolben für 20 min bei 120 °C autoklaviert, anschließend mit steriler Nährlösung (ebenfalls autoklaviert) befüllt und sofort mit einem sterilen Stopfen aus Baumwolle verschlossen. Eine Beimpfung des mit Nährlösung befüllten Erlenmeyerkolbens erfolgte meist mit einer Tropfpipette, welche vorher in Alufolie eingewickelt und ebenfalls autoklaviert wurde.  Petrischalen, welche mit dem eingedickten Nährmedium befüllt waren, konnten mit     γ-sterillisierten Einmal-Impschlaufen beimpft werden, indem die Algenprobe auf die Impfschleife aufgenommen und auf dem neuen Nährboden ausgestrichen wurde.

Mit der Zeit zeigte sich, dass dieses Vorgehen jedoch nicht besonders effektiv war und sehr viel Platz verbrauchte, da alle Kolben und Petrischalen so verteilt werden mussten, sodass auf alle Algenkolonien Licht traf, damit ein Wachstum ermöglicht wurde. So war ein hoher „Brutaufwand“ von Nöten um am Ende nur recht wenig Biomasse zu erhalten.

Deshalb stellten wir den Großteil der Algenzucht im Mai 2010 auf Aquarien um. Dabei handelte es sich um 4 Aquarien mit den Maßen von 60 cm x 30 cm x 30 cm (LxBxH), zwei Glassäulen mit einer Höhe von 60 cm und einem Radius von 10 cm und einem großen Aquarium mit dem Volumen von 400 Litern.

Die Aquarien wurden zudem noch umgestaltet, und so wurden in den Aquarien auch mehrere parallel zueinander verlaufende Glasplatten mit Aquariensilikon befestigt und teilweise mit Löchern versehen. Durch diese Oberflächenvergrößerung erhofften wir uns eine höhere Ausbeute, was sich im Nachhinein jedoch als Irrtum erwiesen hat, da sich der Großteil der Biomasse aufgrund der Strömung einer in den Aquarien arbeitenden Umwälzpumpe vor allem in den strömungsgeschützten Bereichen ablagerte. In den verschiedenen Aquarien, in denen ausnahmslos Chlorella vulgaris ausgebracht wurde, da diese Art sich in den Erlenmeyerkolben-Versuchen als die am schnellsten Wachsende entpuppt hatte, wurden anfangs auch jeweils verschiedene Haltungsparameter ausprobiert, wie z. B. welche Auswirkung eine Temperaturerhöhung oder Strömungsänderung auf das Algenwachstum hat. Wie aus den Versuchen hervorging waren die besten Haltungsparameter jedoch schon die vorherrschenden und so erfolgte die Vermehrung der Algen bei Raumtemperatur und mäßiger Strömung (Umwälzung von 100 Liter pro Stunde). Eine Beleuchtung erfolgte durchgängig Tag und Nacht über die gesamte Woche mit 5 Leuchtstoffröhren und 7 Energiesparlampen, was sich nicht nur in einem enormen Algenwachstum in unseren Aquarien, sondern sich auch durch ein enormes Wachstum und vorzeitiges blühen der Hecken vor unserem Laborfenster, bemerkbar machte.

Dank des Einfalls eines Mitarbeiters wurde auch die Fütterung der Algen automatisiert. Mit Hilfe eines GARDENA® Bewässerungssystems wurde das Nährmedium ESP AG (siehe „Technisches“) alle drei Tage in die Aquarien nachgefüllt und so konnten die Algen sogar über die Ferien mit Nährmedien versorgt werden.

Auf diese Weise erhielt man bei „Ernte“ alle zwei Monate ungefähr 3,5 kg Algenmasse, mit welchen wir unsere Experimente ausführen konnten. Die geernteten Algen wurden gelagert und für spätere Experimente erhalten, indem sie luftdicht in 0,5 Liter Flaschen verschlossen und bei -17 °C im Tiefkühlfach gelagert wurden.

Leider konnte in den Aquarien jedoch nicht der Reinstamm erhalten werden und so gesellten sich nach und nach zusätzliche Algenarten zu unserer Chlorella vulgaris. Dies waren vor allem Fadenalgen der Gattung Microspora, es traten aber auch mehr und mehr Cyanobakterien der Gattungen Nostoc, Anabaena und Spirulina auf. Cyanobakterien waren ursprünglich nicht in unserem Projekt vorgesehen, allerdings sollte es sich bei diesen Verunreinigungen um eine Art Glücksfall handeln, da uns diese Verunreinigungen auf eine neue Spur, nämlich zu den „Algenfarbstoffen“ führten.

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