بررسي عوامل تاثيرگذار بر توليد رنگدانه‌هاي كلروفيل و كاروتنوئيد از اسپيرولينا پلاتنسيس با استفاده از طرح پلاكت برمن

Investigation of Influencing Factors on Production of Chlorophyll and Carotenoid Pigments from Spirulina Platensis Using Platelet-Burman Design

اسپيرولينا پلاتنسيس به دليل اهميت به عنوان غذاي انسان و دارا بودن رنگدانه ­هاي طبيعي با ويژگي­­ هاي عملكردي خاص، توجه ويژه­­ايي را به خود جلب كرده است. در اين مطالعه، 7 فاكتور محيطي موثر بر توليد رنگدانه­ هاي كلروفيل a و كاروتنوئيد از ريزجلبك اسپيرولينا پلاتنسيس شامل: دوره نوردهي (12 ساعت روشنايي/ 12 ساعت تاريكي و 16 ساعت روشنايي/ 8 ساعت تاريكي)، مدت كشت (11روز و 14 روز )، تركيب نوري (LED) (6 آبي/ 3 قرمز/ 4 سفيد و 3 آبي/ 6 قرمز/ 4 سفيد)، منبع نيتروژن (65 ميلي­ گرم در ليتر اوره به روش خوراك ­دهي بچ و 40 ميلي­ گرم در ليتر اوره به روش خوراك­دهي فدبچ )،‌ منبع كربن (1 گرم در ليتر، شيره­ي خرما، به روش خوراك دهي بچ و فدبچ)، حجم تلقيح اوليه (كدورت: 0/4 و 0/6) و كلريد سديم (0 و 2 گرم در ليتر) در طرح غربالگري پلاكت برمن به منظور انتخاب متغيرهاي تاثيرگذار استفاده گرديد. نتايج نشان داد، از بين فاكتورهاي مورد بررسي، متغيرهاي كلريد سديم، منبع كربن، تركيب نوري، دوره نوردهي (p<0.01) و حجم تلقيح اوليه، تاثير معناداري (p<0.05) بر ميزان توليد رنگدانه كلروفيل a و متغيرهاي منبع نيتروژن، منبع كربن و كلريد سديم تاثير معناداري (p<0.01) بر ميزان توليد رنگدانه كاروتنوئيدكل داشتند. همچنين بالاترين ميزان توليد رنگدانه كلروفيل a و كاروتنوئيد كل به ترتيب 0/9±13/46 و 0/17±8/21 (µg/ml) به دست آمد.

Spirulina platensis has attracted particular attention because of its importance as food, feed and natural pigments with specific functional properties .The purpose of this study is determination and screening of the most important factors including: light-dark cycles (12h light/12h dark and 16h light/8h dark), cultivation period (11 and 14 days), light-emitting diodes (LED) composition (6 blue/ 3 red/ 4 white and 3 blue/6 red/4 white), nitrogen source (65 mg/l urea in fed batch mode and 40 mg/l urea in batch mode), carbon source (1 g/l date syrup in batch and fed batch mode), inoculation size (OD: 0.4 and 0.6) and sodium chloride content (0 and 2 g/l) on the chlorophyll a and carotenoids pigments production in Spirulina Platensis using the Placket-Burman design. The results showed that among the investigated factors, sodium chloride, carbon source, light-emitting diodes composition, Cultivation period (p<0.01) and inoculation size (p<0.05) had significant effect on chlorophyll-a production and nitrogen source, carbon source and sodium chloride had significant effect (p <0.01) on carotenoids production. The highest production of these pigments was obtained 13.46 ± 0.9 and 8.21± 0.17 (μg/ml) for chlorophyll-a and carotenoids, respectively.