Kapittelet omhandler følgende emner:

Fasiliteter og dyrkingsmiljø
Næringsløsninger og kunstig sjøvann
Dyrking av stamkulturer
Dyrking av startkulturer
Dyrking av høstekulturer

Innledning

Flere arter planktoniske alger produseres i monokulturer under optimaliserte forhold. Algene tilsettes direkte i vannet hvor fiskelarvene startfôres, "grønt vann".

Dette kapittelet er basert på de erfaringer og kunnskaper som er opparbeidet ved Havforskningsinstituttet, Austevoll havbruksstasjon gjennom flere års arbeid med alger. Siden Havbruksstasjonen er en forskningsstasjon, vil våre arbeidsmetoder være preget av dette. I kommersiell produksjon vil det være nødvendig med forenklinger og automatisering.

Fasiliteter og dyrkingsmiljø

Sjøvann

Alt sjøvann som brukes ved Austevoll havbruksstasjon hentes i dag fra 165m dyp. Vannet pumpes til et høydebasseng hvor det luftes og filtreres gjennom et sandfilter. Dette "råvannet" er godt egnet til f. eks stamfisk, men hvis det skal brukes til mindre organismer som krever bedre kontroll, lar vi det passere en automatisk selvspylende trykksil (70 µm), og deretter en varmepumpe hvis temperaturregulering er påkrevd.

Sjøvann som skal brukes i algedyrkingen må være vesentlig renere: Først passerer det gjennom keramiske filtre (5 µm), og 2 seriekoblete spunne filtre (5 µm). Vannet som skal brukes i dyrkingsposene sluttfiltreres gjennom et 0.45 µm patronfilter. Til mindre volum i kolber, sluttfiltreres sjøvannet gjennom et 0.2 µm patronfilter (bakteriefilter).

Dyrkingsgass/pH

Til et anlegg på 26 poser (30 - 300 L), samt 15 - 20 kolber á 2 - 6 L, brukes ca 200 L trykkluft per minutt. Vi bruker en skruekompressor (Kaeser SM 11 - maksimum 7,5 bar) med kapasitet 1080 L/min. Luften blir kjørt gjennom en absorpsjonstørker (Kaeser CC-8) med forfilter og vannutskiller samt mikrofilter.
I tillegg til sløyfer med kun trykkluft, er det lagt opp sløyfer med innblanding av ca. 0,8 - 1% (vol/vol) CO2 av trykkluftforbruket, dvs 10 ml CO2 pr liter luft. Det benyttes et batteri på 12 flasker CO2 á 40 L, standard kvalitet, koblet i serie. Utgangstrykket reduseres fra 40 til 1,5 bar.

Kontroll av pH i algekulturene viser om det er tilstrekkelig eller for mye CO2 tilført: Ved for lav pH må CO2 reduseres, og vice versa. pH i kulturene bør være 7,5 - 8,0 for å gi god algevekst. Forbruket av CO2 justeres daglig etter forbruket av trykkluft. Forbruket av begge gassene leses av på flowmålere. I tynne kulturer er det unødvendig med CO2-tilsetning, men så snart pH i kulturen stiger over ca. 7,5, gir CO2-tilsetning stor gevinst på vekst og tetthet.

Alternativt kan man pulse med ren CO2-gass ca. 2 - 4 minutter en gang i timen ved hjelp av magnetventiler.
OBS! Vær oppmerksom på pH-verdiene i svært tette kulturer dersom: a) lyset går (pH vil synke); eller b) CO2 tilførselen stanser (pH vil stige). Ved a) kan CO2 tilførselen reduseres/stanses dersom pH blir lavere enn 6,5. Ved b) kan lyset slås av i inntil 4 timer, dersom pH blir høyere enn 8,5.

Temperatur

Temperaturen måles daglig. Ideell temperatur til de algene som her beskrives er 22 - 24 ºC, men de tåler 20 - 27 ºC. Under 20 ºC går veksten svært langsomt, og pH må sjekkes dersom det er CO2-tilførsel i trykkluften. Ved temperaturer over 28 ºC er det fare for kollaps i de fleste kulturer.

Lys

Det brukes tettest mulig med lysrør (hvitt lys) ved hver algeenhet. Ved små kulturer (2 - 10 L) monteres 2 - 3 lysrør liggende, mens ved større kulturer (100 - 300 L) monteres 4 - 5 rør stående per kultur (figur 1). Lysrør må skjermes mot vannsprut med gjennomskinnelig plate, f. eks. perspex. Dette vil også redusere varmestrålingen noe. Varmeutvikling fra lyskildene kan være et stort problem i rommene der det dyrkes alger.
Alternativt kan det legges opp til utnyttelse av naturlig dagslys, med kunstig lys som tilleggskilde.

Fig 1: 100 liters dyrkingsposer på rekke og rad.

Hygiene

Hygienen har som mål å få minst mulig infeksjon i algekulturene av andre mikroorganismer (alger, bakterier, ciliater, sopp), og er svært viktig for langsiktig produksjon.

Alt utstyr vaskes om mulig i oppvaskmaskin (65ºC). Det kan være nødvendig med bruk av midler (eks. Deconex eller svak syre) for å løse opp algebelegg i kolbene eller saltutfellinger i luftepinnene før vanlig vask. Pipetter settes i slikt middel, og vaskes i egne pipettevaskere.
Dyrkingsutstyr i glass autoklaveres etter vask. Glassflasker (1 - 5 L) og plastdunker (50 L) til autoklavering av sjøvann, skylles kun med varmt vann etter bruk.

Ved arbeid med kulturer i kolber, brukes sterilteknikk (vask med 70% ethanol, og bruk av gassflamme).
Ved arbeid med kulturer i poser skylles alt utstyr i varmt vann (60 - 80ºC) før og etter bruk, og det brukes ett sett utstyr til hver algeart.

Benker og gulv holdes mest mulig støvfrie og rene. Alt vannsøl tørkes straks vekk.

Næringsløsninger og kunstig sjøvann

Makronæring og sporstoffer

• 236 g Rød Superba - RS (kjøpes hos L.O.G.)
• Destillert vann til 1 liter (L)

Autoklaveres i 250 ml flasker (til kolbekulturer) eller 1 liters flasker (til posekulturer)

Vitaminer - vit

• 10,0 mg vitamin H (biotin)
• 0,2 g vitamin B1 (thiamin)
• 4,0 mg vitamin B12
• Ionebyttet vann til 100 ml

Fryses i 100 ml (til kolber) eller 200 ml (til poser) porsjoner, og sterilfiltreres (0.2 µm) direkte på autoklavert flaske før bruk.

Silisium - Si

• 1,5 dl vannglass
• 9 dl destillert vann

Autoklaveres og deles på sterile flasker (som RS)

Kunstig sjøvann - 80% (100% er 33 - 35 ppt)

• 292g Ultramarine Seawater (kan kjøpes hos Phil)
• Destillert vann til 10 liter

Røres 5 - 6 timer med magnetrører. Fordeles på glassflasker og autoklaveres

RS og vit  bør lagres i kjøleskap. Kunstig sjøvann lagres ved romtemperatur. Uåpnet er de holdbare i flere måneder.

Alle flasker som autoklaveres: Merk væskenivå før autoklavering - etterfyll med autoklavert destillert vann etter autoklavering.

Dyrking av stamkulturer

Algearter

Her er de to vanligste artene som brukes til grøntvann beskrevet, men også andre arter kan benyttes. Algene skal være lette å dyrke i tette kulturer.

Utstyr:

• Erlenmeyerkolber 250 ml, smal eller vid hals
• Gaspropp (sammenrullet vatt pakket inn i dobbelt lag gas)
• Tykk aluminiumsfolie

Kolbene dekkes til med gaspropp og folie (smal hals), eller bare folie (vid hals), og autoklaveres i minst 20 minutter før bruk.

Tillaging av stamkulturer skjer ved sterilteknikk i podebenk:
Tilsett ca. 100 ml ferdig medium og 2 - 5 ml av tett (2 - 4 uker) stamkultur. Stamkulturene står på trådhyller i 16 ºC skap med ett lysstoffrør, og ristes forsiktig nesten daglig. En må ha minst 3 stamkulturer av hver art som er i bruk. De eldste stamkulturene (5 - 8 uker) tømmes ut når de er blakke og/eller misfargede. Stamkulturer brukes til å lage startkulturer.

1 liter medium

• 700 ml sjøvann filtrert til 0,2 µm
• 300 ml ionebyttet ferskvann
• (70% sjøvann)

Autoklaveres, og etterfylles med autoklavert ionebyttet/destillert vann, før næring tilsettes fra stamløsninger:

• 1 ml Rød Superba
• 0,1 ml vitamin

Dyrking av startkulturer (2, 4 og 6 L)

Utstyr:

• Rundkolber 2, 4 eller 6 liter
• Luftepinne i glass med silikonslange på spissen
• Tykk folie
• Kolber med luftepinne og folie er autoklavert

Skal startkulturen høstes innen 1 - 2 dager, settes den opp med god farge. Skal startkulturen holde seg lengst mulig (3 - 4 dager), settes den opp med svak farge. I perioder kan kulturene kollapse dersom de tynnes hardt, fra svært tett til vandig farge. Nye 2 L kolber startes fra ny stamkultur dersom veksten til algene blir dårlig i 2 L. Startkulturene står på benk foran 2 - 3 horisontale lysrør i eget dyrkingsrom. 2 L kulturene overføres til 4 - 6 L rundkolber som igjen brukes til å starte de større høstekulturene (30 - 300 L) i plastposer.

5 liter medium

• 5 L autoklavert 80% sjøvann
• 1 ml Rød Superba
• 0,1 ml vitamin

Dyrking av høstekulturer (30, 100 og 300 L)

Utstyr:

• 30 - 100 L ferdig maskinsveisete plastposer, 150 µm tykke (Bacca Plast, Bergen)
• 300 L plast på rull (Bacca Plast, Bergen)
• Spesialbeholder til 300 L (støpt bunn med V-form, 2 m høy nettingsylinder)
• Bred tape til 300 L poser
• Finnpipette-spisser (200 - 1000 µl)

30 L poser henger fritt fra stativ, mens 100 L poser i tillegg står på benkeplate. 300 L poser står på en profilert glassfiberfot inni en ramme av sveiset netting. Høstekulturene brukes til fôr.

300 liters poser framstilles ved at en passende lengde plastpølse skjæres av rullen og figursveises i bunnen slik at den passer til den profilerte glassfiberfoten den skal stå på. Posen brettes to ganger, og tapes i tillegg til sveisingen. Klipp hull i toppen av posene til oppfylling av sjø. Klipp av ca. 2 mm av tuppen på Finnpipette-spisser. Sett spissene på enden av gasstilførselsslangen, og åpne for luft. Stikk spissene godt inn i posen. Alternativt kan luftestein brukes inni posen.

Når posen er fylt med sjøvann, tilsettes klor (Cl) 18 ml i 300 L, 5,2 ml i 100 L, 1,5 ml i 30 L, uten å søle på innsiden av posen. Boble kraftig med luft i 2 døgn før alger tilsettes. Tilsett 2,5 - 5 L tett startkultur i 30 L poser og 4 - 6 L i 100 - 300 L poser. Bytt til luft med CO2 innblanding, dersom det er tilgang på dette.

I posekulturer 30 - 100 L vil tettheten av Tiso bli ca. 14 millioner celler/ml.  I 300 L poser blir tettheten lavere (lenger lysvei) - omtrent 6 - 8 millioner celler/ml av Tiso.

Høsting

Høsting i 30 L og 100 L skjer ved å tappe ut ønsket volum med f.eks. hevert. (silikonslange med kran). Bruk egen hevert til hver algeart. Posene tappes uten etterfylling med sjøvann, og vil kunne benyttes så lenge kvaliteten er akseptabel. Høsting i 300 L gjøres best ved bruk av pneumatisk pumpe (drives av trykkluft). Posene kjøres semi-kontinuerlig, dvs det volumet som tappes ut etterfylles med sjøvann og medium. Det kan høstes ca 30% (100 L) hver dag, eller 50% (150 L) hver annen dag. Ved semi-kontinuerlig høsting kan kulturene brukes over flere uker, så lenge kvaliteten på kulturen blir kontrollert.

Fig 2: Høsting av Tiso med hevert.

Medium

per L kultur tilsettes:

• 1 ml Rød Superba
• 0,1 ml vitamin

 Revidert: 2004-12-20 14:06:39