توصيفگر ها :
ريزجلبك , كروموكلريس زوفينجنسيس , هتروتروف , ميكسوتروف , آستازانتين , گليسرول , سديم استات , تري سديم سيترات
چكيده فارسي :
هدف اصلي پژوهش پيش رو توليد رنگدانه ي با ارزش آستازانتين با استفاده از ريزجلبك كروموكلريس زوفينجنسيس بهصورت كشت دو
مرحلهاي شامل كشت ميكسوتروف و هتروتروف )مرحله اول( و كشت در محيط كشت بدون نيتروژن بههمراه نور شديد (مرحله دوم(
مي باشد. در اين پژوهش از گليسرول و سديم استات و تري سديم سيترات به عنوان منبع كربن آلي استفاده شد كه اين منابع به محيط كشت
افزوده شدند. پس از گذشت ده روز، با اتمام مرحلهي اول كشت، از كشت هاي مختلف نمونهگيري و سپس مشخصه يابي انجام شد. در بين
كشت هاي هتروتروف و ميكسوتروف حاوي گليسرول غلظت هاي 3 گرم بر ليتر به عنوان غلظت بهينه در نظر گرفته شد. براي كشت
هتروتروف و ميكسوتروف تري سديم سيترات غلظت 1/5 گرم بر ليتر به عنوان غلظت بهينه براي رشد ريزجلبك در نظر گرفته شد . همچنين
در كشت هاي حاوي سديم استات با افزايش غلظت منبع كربني، ميزان رشد ريزجلبك افزايش پيدا كرد و در غلظت 1 گرم بر ليتر بيشترين
رشد بدست آمد. بيش ترين مقدار وزن خشك زيست توده در كشتهاي هتروتروف گليسرول، تري سديم سيترات و سديم استات در
غلظتهاي ،3 1/5 و 1 گرم بر ليتر به ترتيب ،0/26±0/02 0/54±0/02 و 0/36±0/02 گرم بر ليتر بود. . بيشترين مقدار وزن خشك در
كشت هاي ميكسوتروف گليسرول، تري سديم سيترات و سديم استات در غلظتهاي ،3 1/5 و 1 گرم بر ليتر بهترتيب ،0/71±0/02
0/88±0/02 و 0/82±0/02 گرم بر ليتر بهدست آمد. كشت هاي مربوط به تري سديم سيترات منجر به توليد بيشترين مقدار زيستتوده شد.
همچنين كشت هاي ميكسوتروف نسبت به هتروتروف بيشترين مقدار زيستتوده را توليد كردند. با استخراج و مشخصه يابي زيستتوده بعد
از مرحلهي دوم، بيش ترين مقدار كاروتنوئيد كل در كشت هاي هتروتروف و ميكسوتروف در غلظت 3 گرم بر ليتر گليسرول بهدست آمد
كه به ترتيب 1/2±0/01و 1/6±0/01درصد وزني بهدست آمد. بيشترين ميزان آستازانتين در غلظت 3 گرم بر ليتر كشت ميكسوتروف برابر
با 14/88±0/5 ميلي گرم بر گرم زيستتوده بدست آمد. در تست هاي مربوط به مايع باالسري مقداري از منبع كربن كشت هاي گليسرول در
محيط كشت باقي مانده ولي استات و سيترات بهطور كامل مصرف شدند. كشت هاي هتروتروف حاوي گليسرول ميزان نيترات بيشتري
نسبت به كشتهاي ميكسوتروف از محيط كشت حذف كردند كه در غلظت 9 گرم بر ليتر گليسرول 86±2/5 درصد از نيترات حذف شد.
همچنين در كشت هاي ميكسوتروف تري سديمسيترات، نيترات بيشتري نسبت به كشت هاي ميكسوتروف حذف شد بنابراين در غلظت /5 0
گرم بر ليتر تري سديم سيترات 95/4±2/5 درصد از نيترات حذف شد. در كشتهاي هتروتروف سديم استات نيز در غلظت 0/05 گرم بر
ليتر بيشترين حذف نيترات برابر با /5 92/6±2 درصد به دست آمد.
چكيده انگليسي :
The principal aim of this study is to produce a valuable pigment, astaxanthin, using microalgae
Chromochloris Zofingiensis by applying two-stage cultivation, which includes mixotrophic and
heterotrophic cultivation (1st stage) followed by cultivation in nitrogen-free medium with intense
light (2nd stage). In this study, glycerol, sodium acetate, and trisodium citrate were used as organic
carbonous precursor, and these sources were added to the culture medium. With the completion of
the first stage of cultivation (after 10 days), sampling was done from different culture medium and
then they were characterized. Among the heterotrophic and mixotrophic cultures containing glycerol,
the concentrations of 3g.L-1 were considered as the optimum concentration. For both types of cultures
containing trisodium citrate, the concentration of 1.5 g.L-1 was considered as the optimum
concentration. Also, in cultures containing sodium acetate, the growth rate of microalgae also
increased with the increase in carbon source concentration. The maximum amount of dry weight in
heterotrophic cultures of glycerol, trisodium citrate and sodium acetate at concentrations of 3, 1.5
and 1 g.L-1
is about 0.26±0.02, 0.54±0.02 and 0.36±0.02 g.L-1
, respectively. Also, the maximum
amount of dry weight in mixotrophic cultures of glycerol, trisodium citrate and sodium acetate at
concentrations of 3, 1.5 and 1 g.L-1
is about 0.71±0.02, 0.88±0.02 and 0.82±0.02 g.L-1
, respectively.
Cultures which are related to trisodium citrate led to the production of the highest amount of biomass.
Also, mixotrophic cultures produced the highest amount of biomass compared to heterotrophic
cultures. In addition, by extraction total carotenoid and characterizing the biomass after the second
stage , the maximum amount of total carotenoid in heterotrophic and mixotrophic cultures was
obtained as 3 g.L-1 of glycerol, which was 1.2±0.01 and 1.6±0.01 % w/w, respectively. The maximum
amount of astaxanthin in the concentration of 3 g.L-1 of mixotrophic culture was obtained as
14.88±0.5 mg.g-1
. In heterotrophic and mixotrophic trisodium citrate cultures, the highest total
carotenoid percentage was obtained at concentrations of 0.5 g.L-1
, respectively. In the tests that
related to the upper liquid, some of the carbon source of glycerol remained in the culture medium,
but acetate and citrate were completely consumed. Heterotrophic cultures containing glycerol
removed more nitrate from the culture medium than mixotrophic cultures, and 86±2.5% of nitrate
was removed at a concentration of 9 g.L-1 of glycerol in heterotrophic culture. Also, in the trisodium
citrate mixotrophic cultures, more nitrate was removed than in the mixotroph cultures, in which
95.4±2.5% of the nitrate was removed in 0.5 g.L
-1 of trisodium citrate. In heterotrophic cultures of
sodium acetate, the maximum removal of nitrate is about 92.6±2.5%, which was obtained at a
concentration of 0.05 g.L-1
.
