ذخيره بتاكاروتن در ميكروجلبك خالص دوناليلا سالينا و مختلط درياي خزر تحت قحطي نيتروژن

Accumulation of Beta-carotene in pure microalgae of Dunaliella Salina and the mixed cultures of Caspian Sea under nitrogen starvation

بتاكاروتن جزء كاروتنوئيدها و از معروف‌ترين رنگدانه‌هاي طبيعي شناخته‌شده مي‌باشد. از مهمترين منابع توليد بتاكاروتن ميكروجلبك‌ها مي‌باشند. به دليل هزينه‌هاي بالاي استريليزاسيون كشت‌خالص، دراين مطالعه نحوه رشد، ميزان كلروفيل توليد شده و نحوه تجمع بتاكاروتن در نمونه كشت‌مختلط درياچه‌خزر براي اولين بار تحت استرس‌ كمبود مواد مغذي بررسي و با نمونه خالص ميكروجلبك دوناليلاسالينا در همان شرايط مقايسه گرديد. در اين مطالعه، غلظت بتاكاروتن در ميكروجلبك دوناليلاسالينا و ميكروجلبك درياچه‌خزر در ابتدا و پس از اعمال استرس قحطي نيتروژن (پس از 188 ساعت)، به ترتيب از 5/7 به 8/14 و از 0/7 به mol Beta-Carotene/g Protein 5/13 رسيد. با اعمال استرس مقدار پروتئين در ميكروجلبك دوناليلاسالينا از مقدار اوليه 8/341 به مقدار نهايي mg/L 1/950 و در ميكروجلبك درياچه‌خزر از مقدار اوليه 1/357 به مقدار نهاييmg/L 0/1010 رسيد. شرايط عملياتي هر دو نمونه يكسان با 5/7=pH و دور همزدگي rpm 160 و بازه دمايي 26–24 درجه سانتي‌گراد بود. اين پژوهش نشانگر نتايج مشابه مقدار بتاكاروتن تجمع يافته در كشت مختلط ميكروجلبك درياچه‌خزر و كشت خالص ميكروجلبك دوناليلا مي‌باشد. از آن‌جايي كه كشت مختلط ميكروجلبك نسبت به كشت خالص اقتصادي‌تر بوده و نياز به تجهيزات گران‌قيمت و استريليزاسيون ندارد، لذا امكان صنعتي‌شدن توليد بتاكاروتن توسط كشت مختلط درياچه‌خزر بيشتر مي‌باشد.

Beta-carotene is a carotenoid and known as the most famous natural pigment. Microalgae are the most important sources for beta-carotene production. Due to the high sterilization cost of pure culture, in this study for the first time, growth, amounts of beta-carotene and chlorophyll in Caspian Sea microalgae under nutrient deficiencies stress, have been measured and compared with pure microalgae of Dunaliella Salina.The initial and final concentrations of beta-carotene under nitrogen starvation (after 188 hours) was 7.5, 14.8 and 7.0 and 13.5 mol Beta-Carotene/g Protein for pure and mixed culture, respectively. Under nitrogen starvation the final protein concentration of microalgae Dunaliella Salina was increased from 341.8 to 950.1 mg/L. However, for Caspian Sea mixed microalgae the concentration was reached from 357.1 to 1010.0 mg/L. Operating conditions was the same for both samples as follows: pH=7.5, temperature 24-26 ° C and stirring at 160 rpm. This study demonstrated that the accumulated Beta-carotene in Caspian Sea microalgae was comparable to the obtained values of pure microalgae of Dunaliella Salina. Therefore, mixed microalgae culture can be used for Beta-carotene production which is preferable and more economical than sterile systems and consequently, the possibility of process industrialization will be increased