Kultivace mikrořas pod umělým osvětlením – pěstování superpotravin úsporně a efektivně

Výzkumná skupina řasové a mikrobiální biotechnologie se dlouhodobě věnuje nejen možnostem využití mikroskopických řas v environmentálních a potravinářských technologiích, ale také studiem a inženýrským popisem fundamentálních biofyzikálních a biochemických procesů, které jsou pro efektivní růst mikroskopických řas klíčové. Pozornost je věnována například vlivu specifických světelných zdrojů nebo mechanismům odstraňování kyslíku, který vzniká jako vedlejší produkt během fotosyntézy. Ačkoliv se tyto otázky řadí do sféry základního výzkumu, jejich vyřešení má zásadní dopad na stabilitu, škálovatelnost a ekonomickou udržitelnost velkoobjemových průmyslových kultivací.

Výzkum pod vedením Dr. Ireny Brányikové, nedávno publikovaný v biotechnologickém časopise Journal of Applied Phycology (Q1), byl zaměřen na studium vlivu intenzity a spektrálního složení LED osvětlení na produktivitu biomasy a cenu produkce při pěstování sinice Limnospira maxima (komerčně známé jako spirulina).

Výzkum ukázal, že zatímco vyšší intenzita světla lineárně zvyšuje produktivitu biomasy, energeticky nejúspornějšího provozu lze dosáhnout při nižších hodnotách kolem 100 µmol fotonů m⁻² s⁻¹. Při testování různých barev světla (denní a teplá bílá, červená, žlutá, zelená, modrá) se jako nejvýhodnější jeví denní a teplá bílá, které nabízejí nejlepší poměr mezi růstem biomasy a spotřebou elektřiny. Naopak modré a žluté světlo vykazují výrazně nižší účinnost z hlediska výtěžnosti i nákladů na provoz. Výsledky poskytují praktické vodítko pro průmyslovou kultivaci, kde je klíčové vyvážit biologický výnos s přímými náklady na osvětlení. Během experimentů vznikl rozsáhlý soubor dat, který umožňuje propojení fyziologické reakce organismu s měřením elektrického příkonu.

• Vásquez Guevara C.M., Lucáková S., Jedlička M., Gürlek Kliber C., Muzika F., Brányiková I.: Systematic insights into electricity cost of LED lighting in photobioreactors for biomass and pigment production in Limnospira maxima (Spirulina)—Light spectra and intensities examined. J. Appl. Phycol. 2026. doi.org/10.1007/s10811-025-03749-w