Modifiering av cyanobakterier och mikroalger att utföra dubbel ackumulering av kväve och fosfor för högeffektivt biogödsel
Detta är ett förslag på examensarbete för kandidat- eller masternivå vid Institutionen för marina vetenskaper. Examensarbeten vid Institutionen för marina vetenskaper görs självständigt och bedöms individuellt.
Ämne: Marinbiologi
Projektnivå: Master
Kontakt: Johan Svenson, Cawthron, Pierre de Wit, Göteborgs universitet
Plats: Cawthron Institute, Nelson, New Zealand
Bakgrund
De flesta länder är beroende av kväve- (N) och fosforgödsel (P) för att upprätthålla sin jordbruksindustri. Import och tillverkning av kväve- och fosforgödsel är dock miljömässigt ohållbart och kostsamt, och utspolningen av dessa näringsämnen till vattendrag orsakar omfattande ekologiska problem, såsom överdriven tillväxt av alger.
Ironiskt nog kan de mikroorganismer som påverkar vattenkvaliteten negativt (dvs. cyanobakterier och mikroalger) vara nyckeln till att mildra globala problem relaterade till kväve- och fosforföroreningar.
Detta beror på att cyanobakterier och mikroalger har utvecklats till att bli särskilt effektiva när det gäller att ta upp och lagra antingen kväve eller fosfor. Om dessa lagringsförmågor kontrolleras skulle de kunna utgöra grunden för att avlägsna näringsämnen från vattnet, vilket därmed förhindrar algblomning, dämpar övergödning och till och med möjliggör återvinning av näringsämnen i form av N- och P-rik biomassa.
Projektbeskrivning
Vårt team har gjort betydande framsteg när det gäller den grundläggande förståelsen av kväve- och fosformetabolismen hos cyanobakterier och mikroalger. Hittills har dock ackumuleringen av kväve respektive fosfor undersökts separat.
Syftet med detta projekt är att fördjupa vår förståelse av den dubbla ackumuleringen av både kväve och fosfor hos cyanobakterier och mikroalger, för att i slutändan utveckla en processdesign för återvinning av kväve och fosfor.
Projektet kommer att omfatta
- Utveckling av odlingsprotokoll för alger som på ett reproducerbart sätt inducerar eller hämmar ackumulering av kväve och fosfor i cyanobakterier och mikroalger.
- Genomförande av analyser för att fastställa potentialen för dubbel ackumulering av kväve och fosfor i cyanobakterier och mikroalger, inklusive odling i laboratorieskala, provanalys och mikroskopisk utvärdering.
- Optimering av N- och P-ackumulering för en lovande cyanobakterie- eller mikroalgstam i pilotskala för att utvärdera skalbarhet och industriell potential.
Kontakter
Maxence Plouviez: Maxence.Plouviez@cawthron.org.nz
Jonathan Puddick: Jonathan.Puddick@cawthron.org.nz
Johan Svenson: Johan.Svenson@cawthron.org.nz
Mer om Cawthron Institute
Cawthron Institute är Nya Zeelands största och äldsta oberoende forskningsorganisation med en 100-årig historia av att leverera praktiska forskningslösningar som gynnar Nya Zeeland och resten av världen. Merparten av den forskning som bedrivs vid Cawthron är inriktad på havs- och sötvattensmiljö.
Cawthrons syfte är att leverera vetenskap i världsklass för en bättre framtid. Vi samarbetar med maorier, näringslivet, den akademiska världen, internationella intressenter och regeringen för att uppnå våra mål om hälsosamma ekosystem, en blomstrande blå ekonomi, välmående människor och samhällen samt våra fem verkningsområden:
- Vända utvecklingen när det gäller klimatförändringarna
- Skydda och förbättra vattenmiljöerna
- Säkerställa säker och hållbar mat
- Förverkliga algers potential
- Stödja motståndskraftiga samhällen i Stilla havet
Projektresurser
Under projektets fas i Nya Zeeland kommer Cawthron att tillhandahålla fullständigt värdstöd, inklusive:
- Tillgång till nödvändiga praktiska forskningslokaler och material
- Handledning, utbildning, mentorskap och tekniskt stöd efter behov
- Egen arbetsplats samt tillgång till det interna nätverket och internet
- Integrering i Cawthrons nätverksgrupper för personal, studenter och forskare i början av karriären
Kostnaderna för stödet (inklusive Cawthrons personalens arbetstid) kommer att täckas av Cawthron.