بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش هدف انتخاب بهترین زمان تزریق غلظت نمک برای رشد زیست توده ریزجلبک دونالیلا سالینا و تولید متابولیت ثانویه بتاکاروتن از سلول های ریزجلبک باشد. برای این منظور ریزجلبک مورد نظر به مدت 30 روز در 5 ارلن کشت داده شد و پس از انجام شوک های نمکی در روزهای معین و استخراج بتاکاروتن در دو مرحله میانه و پایان فرآیند کشت مشاهده شد نمونه ای که در روزهای 6 و 10 - در فاز رشد فرآیند کشت - تحت شوک 1 مولار قرار گرفته اند به علت انطباق پذیری بهتر ریزجلبک با شوک وارده بالاترین میزان بتاکاروتن برابر 3/6 میکروگرم به میلی گرم وزن خشک را نسبت به نمونه هایی که در روزهای متمایل به پایان کشت تحت شوک قرار گرفتند، دارد.
کلمات کلیدی: ریزجلبک ، دونالیلا سالینا، غلظت نمک، بتاکاروتن
مقدمه
ریزجلبک ها با استفاده از عمل فتوسنتز رشد کرده و تقسیم می شوند، به این ترتیب انرژی خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند. اگرچه سرعت رشد آنها را می توان با افزودن مواد غذایی و هوادهی کافی افزایش داد جنس. متعلق به ، راسته و شاخه میباشد .
قبل از این برخی به علت شباهت آن با جلبک آن را در خانواده قرار دادهاند . گونه های. در اکوسیستمهای آبی ایران نیز با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی مختلف آنها به طور گسترده پراکنده شدهاند. بیشترین اهمیت به دلیل قابلیت آن در جمع آوری سطوح مختلف بتاکاروتن است . این ویژگی به قابلیت رشد این جلبک در محیطهای چون دریاچههای نمک وابسته است . کاروتنوئیدها میتوانند نقشهای مهمی در سلامت انسان داشته باشند. این ترکیبات به عنوان پیشساز ویتامین A هستند.
از سوی دیگر کاروتنوئیدها به علت خاصیت ضد اکسیدانی خود، انسان را در مقابل بیماریهایی مانند سرطان و محافظت میکنند. اثرات این ترکیبات بر روی سیستم ایمنی و دراتصالات باز سلول بسیار جالب توجه است . اغلب گونه های دونالیلا در محیط های کشت با درجه شوری 1تا 2 مولار به خوبی رشد میکنند .پژوهش حاضر مقادیر مختلف غلظت نمک را به صورت ناگهانی در روزهای مختلف به محیط کشت حاوی ریزجلبک تزریق نموده تا پس از بررسی میزان بتاکاروتن بهترین میزان نمک موجود در محیط برای افزایش متابولیت ثانویه بتاکاروتن بدست آید.
مواد و روش ها
ریزجلبک خالص سازی شده از پژوهشگاه ارومیه تهیه و در محیط کشت جانسون اصلاح شده شامل مقادیر معین نمک کشت داده شد . مقدار 10 میلی لیتر از نمونه ریزجلبک مورد نظر را در 1000 میلی لیتر محیط کشت جانسون رقیق شده با آب نمک 1 مولار به ترتیب در 5 ارلن به حجم میرسانیم. پس از انجام تلقیح و هوادهی مناسب 5 ارلن مورد نظر را در معرض نور فلورسنت با شدت لوکس 22000 قرار داده و هر سه روز یک بار به یکی از ارلن ها شوک نمک 1مولار اعمال مینماییم. - مجموع نمک برای هر نمونه 2 مولار خواهد شد - .
به عبارت دیگر شوک های نمکی در روزهای 3، 6، 10، 13 و 17 اعمال گردیده است. با توجه به زمان انجام آزمایش دوره کشت 30 روز در نظر گرفته شد و در طی این زمان میزان رشد ریزجلبک توسط روش جذب نور - بدست آوردن عدد OD با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 560 نانومتر - اندازه گیری و روند رشد ثبت گردید. در مرحله بعد برای بررسی میزان بتاکاروتن استخراج شده از سلول D.salina از روش اسپکتروفوتومتری در طول موج 450 نانومتر استفاده شد.
برای استخراج بتاکاروتن ابتدا 1 میلی لیتر از نمونه ریزجلبک برداشته در سانتریفیوژ کرده و فاز بالایی را جدا میکنیم به فاز پایین که سلول های ریزجلبک می باشد حلال های هگزان و اتانول به نسبت 1 به2 افزوده و دوباره در 3000 rpm سانتریفیوژ میکنیم و در نهایت میزان جذب از فاز بالایی در 450 نانومتر را ثبت میکنیم و در عدد 25/2 ضرب کرده و مقدار میکروگرم بتاکاروتن محاسبه می شود برای گزارش میزان میکروگرم بتاکاروتن به وزن خشک میزان وزن خشک را از طریق خشک کردن 1 سی سی از نمونه در دمای 120 درجه سانتی گراد به مدت 60 دقیقه درون آون اندازه گیری و عدد نهایی حاصل تقسیم دو مقدار گفته شده خواهد بود. در آزمایش فوق در دو مرحله در اواسط و پایان دوره کشت فرآیند استخراج بتاکاروتن صورت گرفته است.
نتایج و بحث
نتایج مربوط به مقادیر بتاکاروتن نمونه های ریزجلبک در شکل 1 آورده شده است. با توجه به تاثیر شوک های نمک بر مقادیر بتاکاروتن بدست آمده میتوان نتیجه گرفت که وجود نمک در محیط کشت تاثیر مستقیم بر تولید متابولیت ثانویه بتاکاروتن داشته این موضوع توسط هم به اثبات رسیده است و البته افزایش بیش از نیاز و در زمان تزریق نامناسب فاز رشد سلول به این ماده باعث بازدارندگی در رشد و تولید متابولیت های ثانویه میشود، این در حالیست که مقادیر متناسب با نیاز سلول به نمک موجب افزایش در رشد و تولید حداکثر مقادیر بتاکاروتن توسط سلول می شود.
همانطور که مشاهده میشود بالاترین مقدار بتاکاروتن استخراج شده درحدود 3/6 میکروگرم بتاکاروتن به وزن خشک مربوط به نمونه هایی بوده که در روزهای 6 ام و 10 ام از زمان کشت تحت شوک 1 مولار قرار گرفته اند و این موضوع بیانگر تاثیر مناسب شوک نمک در فاز رشد ریزجلبک می باشد. از سویی دیگر بهترین زمان بندی برای انجام فرآیند استخراج بلافاصله پس از تزریق شوک های نمک می باشد زیرا با توجه به نتایج مشاهده می شود که هر چه به پایان فرآیند کشت نزدیک شویم به علت تاثیر نامناسب نمک حجم زیادی از سلول ها تخریب شده و وارد فاز مرگ شده اند.
