كشت ميكسوتروف Spirulina platensis: پتانسيل توليد زيست توده، متابوليت ها و رنگدانه ها

Mixotrophic Cultures of Spirulina platensis: Potential Production of Biomass, Metabolites and Pigments

اخيرا جلبك Spirulina platensis بعنوان گونه زراعي مهم در جهان مطرح شد؛ هر‌چند معرفي و كشت آن در ايران در ابتداي راه است. در اين راستا، كشت اتوتروف (فاقد گلوكز) و ميكسوتروف اين گونه در محيط هاي داراي 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4, 6, 10, 20 گرم بر ليتر گلوكز در دانشگاه فردوسي مشهد انجام شد. تغيير شرايط رشد از اتوتروفي به ميكسوتروفي، سبب تغيير تركيب شيميايي سلول ها بدليل جهت گيري متفاوت تخصيص كربن به پروتئين، كربوهيدرات و ليپيد شد. به طوري كه كاربرد 5/0 گرم بر ليتر گلوكز در كشت ميكسوتروفي سبب افزايش وزن خشك، غلظت سلول، پروتئين، كربوهيدرات، كلروفيل، فلاونوئيد، آنتوسيانين و فايكواريترين به ميزان به ترتيب 102.50, 106.06, 102.79, 141.38, 101.11, 129.82, 196.77 112.35and درصد نسبت به كشت اتوتروفي شد. همچنين شرايط ميكسوتروفي داراي 6 و 4 گرم بر ليتر گلوكز سبب افزايش به ترتيب 337/93 و 317/24 درصدي كربوهيدرات نسبت به كشت اتوتروفي شدند. از طرف ديگر، كشت اتوتروف در افزايش توليد ليپيد، فايكوسيانين و آلوفايكوسيانين موثرتر از ميكسوتروفي بود. در كل، تغيير فرمولاسيون محيط هاي كشت مرسوم و افزودن 0/5 گرم بر ليتر گلوكز جهت افزايش معني دار بهره‌وري و مواد موثره پيشنهاد مي شود.

Spirulina platensis has recently been identified as an important crop in the world, although its introduction and cultivation in Iran are still at an early stage. In this regard, autotrophic (without glucose) and mixotrophic cultures were performed in 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4, 6, 10, 20 g l-1 glucose at Ferdowsi University of Mashhad. The manipulation of the environmental conditions from autotrophy to mixotrophy caused changes in the chemical composition of the cells due to changes in the orientation of carbon allocation into proteins, carbohydrates and lipids. As the application of 0.5 g l-1 of glucose via mixotrophic condition increased dry weight, cell concentration, protein, carbohydrate, chlorophyll, flavonoids, anthocyanin and phycoerythrin by 102.50, 106.06, 102.79, 141.38, 101.11, 129.82, 196.77 and 112.35 percent relative to the autotrophic culture. Mixotrophic cultures of 6 and 4 g l-1 glucose enhanced the carbohydrate concentration by 337.93 and 317.24 percent in compare with autotrophic culture. On the other side, autotrophy was more effective on increasing the production of lipids, phycocyanin and allophycocyanin. Overall, a change in the formulation of the common culture media, and the addition of 0.5 g l-1 of glucose is recommended to increase the efficiency of culture and ingredients amounts.