Évaluation de l’effet des facteurs de croissance sur la production de chlorophylles A et B à partir de microalgues

Résumé

La présente étude met en évidence les avantages de l’utilisation de la méthode développée par Jeffrey et Humphrey pour extraire et quantifier les pigments liposolubles des microalgues. Cette méthode constitue un outil précieux pour évaluer l’influence des facteurs de croissance sur la production de chlorophylle et le contenu cellulaire de ces organismes.

Résumé

Les microalgues contiennent deux grands groupes de pigments : les chlorophylles et les caroténoïdes. La chlorophylle est un pigment vert qui absorbe l’énergie lumineuse et la transforme en énergie chimique pour faciliter la synthèse des composés organiques. Ce pigment constitue une source primaire précieuse pour les intrants biotechnologiques dans les industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique en raison de ses propriétés antioxydantes élevées et de ses capacités colorantes. L’objectif de cette recherche était d’évaluer l’effet des facteurs de croissance (concentration en CO₂ , couleur de la lumière et intensité lumineuse) à travers un plan expérimental de Taguchi L₄ sur la croissance cellulaire et le contenu cellulaire des chlorophylles a et b chez Chlorella sorokiniana, suivi d’une validation de la méthode à l’aide d’Haematococcus pluvialis les microalgues comme modèle d’étude supplémentaire. La croissance cellulaire a été quantifiée à l’aide de la technique spectrophotométrique de densité optique à une longueur d’onde de 550 nm. Pour la quantification des chlorophylles, un extrait cellulaire a été obtenu à l’aide d’une solution d’acétone pure à 90 %, puis les concentrations de chlorophylles a et b ont été quantifiées à l’aide de techniques spectrophotométriques aux longueurs d’onde de 647 nm et 664 nm, selon la méthode décrite par Jeffrey et Humphrey. Les résultats expérimentaux ont indiqué que le contrôle des conditions de faible ajout de CO₂ , de lumière violette et de faible intensité lumineuse augmente à la fois la croissance cellulaire et la concentration de chlorophylles a et b dans les cellules. La mise en œuvre de cette méthode de quantification de la chlorophylle permet une détermination rapide, simple et précise de la teneur en chlorophylle, car les longueurs d’onde utilisées se situent aux pics d’absorbance des deux types de chlorophylles, ce qui rend cette technique facilement reproductible pour toutes les microalgues étudiées.

Introduction

Ces dernières années, les problèmes environnementaux croissants causés par les activités anthropiques et leurs effets néfastes sur la santé et l’équilibre des écosystèmes ont conduit à la recherche de systèmes de production plus efficaces et plus respectueux de l’environnement. Cela a accéléré les processus dans les industries et favorisé la mise en œuvre de traitements de biorestauration et le développement de biocomposés pour atténuer ces effets néfastes¹.

Ce contexte a conduit à un essor significatif de l’étude des microalgues, poussé par la nécessité de trouver des solutions inno....

Protocole

1. Préparation du milieu de culture et préparation de l’inoculum

1. Préparez 1 L de milieu de croissance 3N-BBM+ V(CCAP) (macronutriments : NaNO₃ [0,75 g ^L-1], CaCl₂ [0,019 g ^L-1], MgSO₄ [0,019 g ^L-1], K₂HPO₄ [0,057 g ^L-1], NaCl [0,025 g ^L-1], KH₂PO₄ [0,175 g ^L-1] ; oligo-éléments : Na₂ EDTA [0,0186 g ^L-1], FeCl₃ [0,0024 g ^L-1], MnCl₂ [0,001 g ^L-1], ZnCl₂ [1,25 x ^10-4 g ^L-1

Discussion

L’étude comparative entre H. pluvialis et C. sorokiniana a révélé des différences significatives dans la dynamique de production de chlorophylle. Alors que H. pluvialis a montré une diminution de la concentration de chlorophylle tout au long de l’expérience, C. sorokiniana a montré une augmentation constante. De plus, il y avait initialement une proportion plus faible de chlorophylle a chez les deux espèces, mais ce rapport s’es.......

matériels

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