تقييم تأثير عوامل النمو على إنتاج الكلوروفيل أ و ب من الطحالب الدقيقة

Summary

تسلط الدراسة الحالية الضوء على مزايا استخدام الطريقة التي طورها جيفري وهمفري لاستخراج وقياس الأصباغ القابلة للذوبان في الدهون من الطحالب الدقيقة. تعمل هذه الطريقة كأداة قيمة لتقييم تأثير عوامل النمو على إنتاج الكلوروفيل والمحتوى الخلوي في هذه الكائنات الحية.

Abstract

تحتوي الطحالب الدقيقة على مجموعتين رئيسيتين من الأصباغ: الكلوروفيل والكاروتينات. الكلوروفيل هو صبغة خضراء تمتص الطاقة الضوئية وتحولها إلى طاقة كيميائية لتسهيل تخليق المركبات العضوية. تعمل هذه الصبغة كمصدر أساسي قيم لمنتجات مدخلات التكنولوجيا الحيوية في الصناعات الغذائية والأدوية ومستحضرات التجميل نظرا لخصائصها المضادة للأكسدة العالية وقدرات التلوين. كان الهدف من هذا البحث هو تقييم تأثير عوامل النمو (تركيز ثاني أكسيد الكربون₂ ، ولون الضوء ، وشدة الضوء) من خلال تصميم تجريبي Taguchi L₄ على نمو الخلايا والمحتوى الخلوي للكلوروفيل أ و ب في الكلوريلا سوروكينيانا ، متبوعا بالتحقق من صحة الطريقة باستخدام المكورات الدموية البلوفياليس. الطحالب الدقيقة كنموذج دراسة إضافي. تم قياس نمو الخلية باستخدام تقنية القياس الطيفي الضوئي للكثافة الضوئية بطول موجي 550 نانومتر. لتقدير كمية الكلوروفيل ، تم الحصول على مستخلص خلوي باستخدام محلول أسيتون نقي بنسبة 90٪ ، وبعد ذلك ، تم قياس تركيزات الكلوروفيل أ و ب باستخدام تقنيات القياس الطيفي بأطوال موجية تبلغ 647 نانومتر و 664 نانومتر ، وفقا للطريقة التي وصفها جيفري وهمفري. أشارت النتائج التجريبية إلى أن التحكم في ظروف إضافة ثاني أكسيد الكربون المنخفض ، والضوء الأرجواني ، وشدة الضوء المنخفضة يزيد من نمو الخلايا وتركيز الكلوروفيل أ و ب داخل الخلايا. يسمح تنفيذ طريقة القياس الكمي للكلوروفيل هذه بتحديد سريع وبسيط ودقيق لمحتوى الكلوروفيل ، حيث أن الأطوال الموجية المستخدمة تكون في ذروة الامتصاص لكلا النوعين من الكلوروفيل ، مما يجعل هذه التقنية قابلة للتكرار بسهولة لأي طحالب دقيقة قيد الدراسة.

Introduction

وفي السنوات الأخيرة، أدت المشاكل البيئية المتزايدة الناجمة عن الأنشطة البشرية المنشأ وآثارها السلبية على صحة النظم الإيكولوجية وتوازنها إلى البحث عن نظم إنتاج أكثر كفاءة وصديقة للبيئة. وقد أدى ذلك إلى تسريع العمليات في الصناعات وتعزيز تنفيذ علاجات المعالجة الحيوية وتطوير المركبات الحيوية للتخفيف من هذه الآثار^{الضارة 1}.

أدى هذا السياق إلى نمو كبير في دراسة الطحالب الدقيقة ، مدفوعا بالحاجة إلى إيجاد حلول مبتكرة للتحديات البيئية والاقتصادية الحالية. تزدهر الطحالب الدقيقة في البيئات المائية ، باستخدام ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون كمصادر للطاقة والكربون ، على التوالي. هذه الخاصية تجعلها ب....

Protocol

1. إعداد وسائط الثقافة وإعداد اللقاح

1. تحضير 1 لتر من وسط النمو 3N-BBM + V (CCAP) (المغذيات الكبيرة: NaNO₃ [0.75 جم ^L-1] ، CaCl₂ [0.019 جم ^L-1] ، MgSO₄ [0.019 جم ^L-1] ، K₂HPO₄ [0.057 جم ^L-1] ، كلوريد الصوديوم [0.025 جم ^L-1] ، KH₂PO₄ [0.175 جم ^L-1] ؛ المغذيات الدقيقة: Na₂ EDTA [0.0186 جم ^L-1] ، FeCl₃ [0.0024 جم ^L-1] ، MnCl₂ [0.001 جم ^L-1] ، ZnCl₂ [1.25 × ^10-4 جم ^L-1] ، CoC....

النتائج

لمراقبة كفاءة تقنية الكشف عن الاختلافات في تركيز خلايا الكلوروفيل وتقييم تأثير عوامل النمو في C. sorokiniana ، تم إنشاء تصميم تجريبي Taguchi L₄ ، لتقييم إضافة حجم ثاني أكسيد الكربون₂ ، ولون الضوء ، وشدة الضوء. تم تقييم كل عامل عند مستويات منخفضة وعالية ، كما هو موضح .......

Discussion

كشفت الدراسة المقارنة بين H. pluvialis و C. sorokiniana عن اختلافات كبيرة في ديناميات إنتاج الكلوروفيل. بينما أظهر H. pluvialis انخفاضا في تركيز الكلوروفيل طوال التجربة ، C. sorokiniana أظهر زيادة مطردة. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك في البداية نسبة أقل من الكلوروفيل أ في.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
C3H6O	Meyer	67-64-1	Acetone 90%
15 mL tube	Biologix	10-9502	Test tube
2510-DTH	Branson	D-73595	Sonicator
5 mL screw cap test tube	Kimax	45066-13100	Test tube
50 mL centrifuge tube	Biologix	10-9151	Test tube
Aluminum foil	Reynolds	611 standard, 12" x 1000 feet	Test tube cover
CaCl2	Meyer	0925-250	Calcium Chloride
Centrifuge	Dynamica	14 R	Centrifuge Refrigerated
CoCl2	Merck	1057-100	Cobalt dichloride
FeCl3	Merck	157740	Iron(III) Chloride
K2HPO4	Meyer	2051-250	Dipotassium Phosphate
KH2PO4	Meyer	2055-250	Monopotassium Phosphate
MgSO4	Meyer	1605-250	Magnesium Sulphate
Micropipette	LabNet	Model Beta-Pette	Micropipette
MnCl2	Merck	429449	Manganese(II) Chloride
Na2 EDTA	Merck	200-449-4	Edatamil, Edetato Disodium Salt Dihydrate
Na2MoO4	Merck	243655	Sodium Molybdate
NaCl	Meyer	2365-500	Sodium Chloride
NaNO3	Meyer	2465-250	Sodium Nitrate
RGB LED stripe	Steren	GAD-LED2	Light source
Spectrophotometer	PerkinElmer	Model Lambda35	Spectrophotometer
spectroradiometer	Gigahertz-Optik	model BTS256
Vortex	Scientific Industries	Vortex-Genie® 2	Vortex
ZnCl2	Merck	208086	Zinc Chloride