تاثير آهن بر تقسيم سلولي و سنتز رنگيزه‌هاي كلروفيل و بتاكاروتن درون سلولي در جلبك سبز تك‌سلولي Dunaliella

Effect of Iron on Cell Division, Intracellular Beta-Carotene and Chlorophyll Synthesis in Dunaliella; An Unicellular Green Alga

هدف: هدف از اين مطالعه بررسي تاثير آهن بر روي ميزان رشد سلولي و مقادير رنگيزه‌هاي كلروفيل و بتاكاروتن درون سلولي در جلبك سبز تك‌سلولي Dunaliella مي‏باشد. مواد و روش‌ها: غلظت‏هاي 4، 32، 64، 128، 256 و 512 ميكرومولار آهن بر دو گونه D.salina و D.bardawil اعمال و سپس ميزان بتاكاروتن و كلروفيل كل درون سلولي و همچنين تقسيم سلولي در يك دوره رشدي اندازه‌گيري گرديد. جلبك‏ها به اتاقك كشت با دماي شبانه روزي 2±26 با فتوپريود 16 ساعت نور و 8 ساعت تاريكي انتقال داده شدند. نتايج: در هر دو گونه بيشترين رشد سلولي در غلظت 4 ميكرومولار مشاهده گرديد و با افزايش غلظت آهن، رشد سلولي و مقدار كلروفيل كاهش يافت كه شدت كاهش در غلظت 512 ميكرومولار از بقيه تيمارها بيشتر بود. بالاترين ميزان بتاكاروتن سلولي نيز در غلظت 128 ميكرومولار مشاهده گرديد. نتيجه‌گيري: نتايج حاكي از آنست كه حضور آهن در هر دو گونه جلبكي احتمالا باعث افزايش توليد راديكال‏هاي آزاد مي‏گردد و سلول‏ها جهت مقابله، ميزان كلروفيل سلولي و در نتيجه راديكال‏هاي حاصل از آن‏را كاهش داده و از طرفي جهت مقابله با راديكال‏هاي آزاد توليد شده توسط تنش آهن مقادير زيادي بتاكاروتن را به‏عنوان آنتي اكسيدان توليد مي‏نمايد. به‏نظر مي‏رسد D.salina به‌واسطه استفاده از توليد بتاكاروتن در سطح پايين و احتمالا استفاده از توليد ساير آنتي اكسيدان‏ها و كاهش ميزان كلروفيل در سطح موثرتري كارايي بهتري در مقاومت در برابر آهن نسبت به D. bardawil را دارد.

Aim: the aim of this study was to investigate the effect of iron on cell division, interacellular beta-carotene and chlorophyll synthesis in unicellular green alga Dunaliella. Material and methods: In this study 4, 32, 64, 128, 256 and 512µM concentrations of iron was applied on D.bardawil and D.salina. The culture media were kept in a growth chamber in a light/ dark regime of 16/8 hours at 26±2 °C. Then beta-carotene, chlorophyll content and cell divisions were determined. Result: In both species the maximum cell growth was observed in 4 µM and the amount of chlorophyll as well as cell growth decreased by the increase of iron concentration in the medium. The maximum reduction of the chlorophyll and cell growth was observed in 512 µM, where as the maximum intracellular beta-carotene content was shown in 128 µM. Conclusion: Results showed that probably free radicals contents of both species have been increased in presence of iron. Iron treatment decreased the chlorophyll content to reduce the free radicals produced due to excitation of chlorophyll molecules. Moreover, the cells produced high amount of beta-carotene as an antioxidant against free radicals in presence of Iron. It seems D.salina has better performance in presence of high concentration of iron than D.bardawil due to less synthesis of beta-carotene and more production of other antioxidants as well as reduction of chlorophyll production. Key words: Dunaliella, Iron, Beta-carotene, Cell division, Chlorophyll