بهينه‌سازي مقادير كلروفيل و كاروتنوئيد بيومس اسپيرولينا با بهره‌گيري از فتوبيوراكتوري نوين

Chlorophyll and Carotenoid Optimization of Spirulina Biomass by Innovative Photobioreactor

اهداف: رنگدانه هايي مانند كلروفيل و كاروتنوئيد به سبب خواص درماني وآنتي اكسيداني مورد توجه ويژه هستند. گونه ريزجلبكي اسپيرولينا به سبب درصد بالاي رنگدانه، منبع مهمي براي توليد تجاري اين رنگدانه ها است. هدف اين پژوهش بهينه سازي مقادير كلروفيل و كاروتنوئيد بيومس اسپيرولينا با بهره گيري از فتوبيوراكتوري نوين بود. مواد و روشها: در پژوهش تجربي حاضر، با طراحي و ساخت يك فتوبيوراكتور نوين براي رفع برخي نواقص كشت هاي باز تجاري، به كشت تلفيقي ريزجلبك تاثير فاكتورهاي سيكل اختلاط، ،rsm-ccd اسپيرولينا پرداخته و با روش حجم ناحيه كنترلي، شدت تابش بر محتوي و ميزان كل رنگدانه ها، بررسي و از طريق آزمون رگرسيون خطي تحليل شدند. spss داده ها با نرم افزار 16 3ميلي گرم بر ليتر) در آزمايش شماره 7 با / يافته ها: بيشترين كلروفيل كل ( 63 كمترين سيكل اختلاط ( 2 ساعت) و حجم كنترلي 30 % ايجاد شد. در اين شرايط 0ميلي گرم بر ليتر و مجموع دو رنگدانه در بيشترين حد / ميزان كاروتنوئيد كل 1/59ميلي گرم بر ليتر) در كمترين حجم / قرار داشت، اما بيشترين كاروتنوئيد كل (9/5ساعته و شدت تابش 10500 لوكس ايجاد شد. / كنترلي ( 20 %)، سيكل اختلاط 5 نتيجه گيري: براي دستيابي به بيشترين ميزان كلروفيل، شدت بهينه تابش براي افزايش بيومس و سيكل اختلاط كوتاه براي افزايش محتوي در اولويت هستند. اما براي دستيابي به بيشترين ميزان كاروتنوئيد، سيكل اختلاط طولاني براي افزايش بيومس و شدت تابش بالا براي افزايش محتوي غالب است. اهميت اثر افزايش شدت تابش بر افزايش محتواي كاروتنوئيد و نيز كاهش سيكل اختلاط بر افزايش محتواي كلروفيل، بيش از تاثير منفي آنها بر ميزان وزن خشك بيومس است و در برآيند منجر به افزايش رنگدانه مي شود

Aims Pigments such as Chlorophyll and Carotenoid are of particular interest due to their antioxidant and therapeutic properties. Spirulina is a great source to commercial pigments production due high pigment percentage and simple extraction processes. The aim of this study was chlorophyll and carotenoid optimization of spirulina biomass by innovative photobioreactor. Materials & Methods In this experimental study, by designing and constructing an innovative photobioreactor for the elimination of some defects of commercial open cultures, spirulina combined culture was investigated. Using RSM-CCD method, the effect of circulation cycle factors, control volume, and irradiance intensity on total value of pigments were evaluated. The data were analyzed by SPSS 16, using linear regression. Findings The highest amount of total Chlorophyll (3.63mg/l) was obtained in Test No. 7 with the shortest circulation cycle (2hr) and control volume of 30%. In this situation, total carotenoid was 0.90mg/l and the whole amount of two pigments was maximum. But, the highest amount of total carotenoid (1.59mg/l) was obtained in the least control volume (20%), circulation cycle of 9.5hr, and light intensity of 10500Lux. Conclusion In order to attain the highest level of chlorophyll, the optimal irradiance intensity to increase the biomass and the short-range circulation cycle to increase content are the top priority. But, to attain the maximum level of carotenoid, long-range circulation cycle to increase biomass and irradiance intensity at high level to increase content is predominate. The importance of the effect of increasing irradiance intensity on the increase of carotenoid content as well as the reduction of the circulation cycle on the increase of chlorophyll content is greater than its negative effect on the dry weight of biomass and results in an increase in the pigmentation.