اثر محيط كشت بر روي رشد سلولي، كميت و كيفيت بيوماس در ميكروجلبك نانوكلروپسيس اوكولاتا جهت توليد بيوديزل (سوخت سبز)

Effect of Culture Media on the Cell Growth, Quantity and Quality of Biomass of Nannochloropsis Oculata for Biodiesel Production

مقدمه: نگراني در مورد بحران انرژي همراه با تغييرات آب و هوايي و افزايش گرمايش جهاني، باعث توجه بيشتر به توليد انرژي بيوديزل از ميكروجلبكها شده است. رشد سلولي، توليد بيوماس و تجمع ليپيد در ميكروجلبك از عوامل تعيين كننده بازدهي اقتصادي بيوديزل بوده و هدف از اين مطالعه ، بررسي نقش محيط كشت در افزايش بازدهي عوامل مذكور مي باشد. روش بررسي: ميكروجلبك نانوكلروپسيس اوكولاتا درچهار محيط Walne ، F/2 ، Sato و TMRL كشت داده شد. ميزان رشد سلولي به طور روزانه از طريق اندازه گيري دانسيته سلولي با استفاده از اسپكتوفتومتر تعيين گرديد. توليد بيوماس و تجمع ليپيد در دو فاز رشد لگاريتمي و رشد ثابت ميكروجلبك، اندازه گيري و تركيبات تشكيل دهنده بوسيله گازكروماتوگرافي تشخيص داده شد. مطابق استاندارد، كيفيت روغن استخراج شده از هر محيط كشت جهت توليد بيوديزل ، بوسيله انديس يد تعيين گرديد. يافته ها: نتايج حاصل نشان داد بيشترين ميزان رشد سلولي و توليد بيوماس در محيط كشت Walne و به ترتيب برابر day-12616/0 و gl-1652/2 مي باشد . بيشترين درصد تبديل بيوماس به ليپيد نيز در محيط كشت TMRL و برابر 22/37 درصد وزن خشك سلولي حاصل شد. بيشترين بازدهي ليپيد مربوط به محيط كشت Walne وبرابر gl-1day-11057/0بود و بيشترين مقدار اسيدهاي چرب غير اشباع چندگانه PUFA(Polyunsaturated Fatty Acids )در محيط كشت Walne و در مرحله رشد لگاريتمي و برابر 99/42 درصد اسيد چرب بدست آمد. بيشترين مقدار تري گليسريد نيز در مرحله رشد ثابت و در محيط كشت sato برابر 25/75 درصد اسيد چرب بدست آمد . نتيجه گيري: ميكروجلبك نانوكلروپسيس اوكولاتا ، حداكثر بازدهي جهت مقاصد آبزي پروري و مصارف انساني و همچنين توليد بيوديزل را به ترتيب در فاز رشد لگاريتمي و رشد ثابت و در محيط كشت Walne نشان داد.

Background: Concerns about energy crisis coupled with climate change and increased global warming is drawing more attention to producing biodiesel from microalgae. Cell growth, biomass production and lipid accumulation in microalgae determine economic performance of biodiesel. The aim of this study was to investigate the role of medium to enhance the efficiency factors. Methods: Microalgae were cultured in four culture media of Walne, F/2, Sato and TMRL. Cell growth was determined by spectrophotometry on a daily basis by measuring the cell density. Biomass production and lipid accumulation of microalgae in the logarithmic growth phase and stationary growth measurements and constituents were identified by gas chromatography. Quality of oil extracted from each culture for biodiesel production was determined by iodine values through standards. Results: The results showed the highest rate of cell growth and biomass production in walne culture media to be 0.2616 day-1 and 2.652gl-1 respectively. Most amount of converting biomass into lipids in TMRL culture media equal to 37.22% of the cell dry weight was obtained. Walne culture media is also the most efficient lipid the productivity of which equaled 0.1057 gl-1day-1 and the highest amount of polyunsaturated fatty acids (PUFA) was obtained in Walne culture media in the logarithmic growth phase and equal to 42.99% of the fatty acids. The highest amount of triacylglyceride was obtained in Sato medium in the stationary growth phase and equal to 75.25% of the fatty acids. Conclusion: Nannochloropsis Oculata show maximum efficiency for aquaculture purposes and human consumption and biodiesel production, respectively, in the logarithmic growth phase and stationary growth in Walne medium.