Response of growth, protein and fatty acid content of Desmodesmus cuneatus to the repletion and depletion of nitrogen

واكنش ميزان رشد، محتواي پروتئين و اسيدچرب جلبك دسمودسموس كوناتئوس درشرايط كمبود و انباشتگي نيتروژن

مقدمه: ميزان بيومس و محتوای بيوشيميايی (به‏ويژه اسيدهای چرب، پروتئين و رنگدانه‏ها) جلبك‏های تك سلولی نقش مهمی را در توليد تجاری اين ميكروارگانيسم ايفا مي‏كنند. نتايج پژوهش‏ها نشان داده هست كه غلظت نيتروژن از عوامل مؤثر بر ميزان رشد و تركيب بيوشيميايی جلبك‏های تك سلولی است. مواد و روش ‏‏ ها: در اين پژوهش، ريز جلبك دسمودسموس كوناتئوس (خانواده سندسماسه، كلروفيتا) در محيط كشت BM ، دمای 25 درجه سانتی گراد و اسيديته 7 تحت تأثير غلظت‏های مختلف نيتروژن در يك دوره 12 روزه پرورش داده شد. به منظور تعيين تراكم سلولی و زمان دو برابر شدن جمعيت ريزجلبكی، شمارش جلبك‏ها به شكل روزانه و با استفاده از لام هموسيتومتری انجام گرفت. تعيين ميزان اسيدهای چرب و پروتئين ريزجلبك‏ها نيز با برداشت توده جلبك در مرحله سكون انجام شد. نتايج: بالاترين ميزان رشد ويژه (09/0 ± 35/0 در روز) و تراكم سلولی (105×01/1 ± 36 سلول در ميلي‏ليتر) در غلظت 5/2 ميلي‏مولار نيتروژن به دست آمد. همچنين، متوسط بيش‏ترين ميزان اسيدهای چرب با چند پيوند غيراشباع، 31/25 درصد، در غلظت بالای نيتروژن (5 ميلي‏مولار) و كم‏ترين مقدار، 01/17 درصد، در تيمار فاقد نيتروژن مشاهده شد. بيشينه ميزان پروتئين، 81/35 درصد، نيز در غلظت 5 ميلي‏مولار و كمينه آن، 14/11 درصد، تيمار فاقد نيتروژن به دست آمد. بحث و نتيجه ‏ گيری: نتايج اين مطالعه نشان داد كه غلظت مواد مغذی مختلف نقش مهمی در پرورش ريز جلبك‏ها داشته و بسته به نوع مواد مغذی هر گونه كاهش يا افزايش در غلظت آن تغييراتی را در فيزيولوژی و ارزش غذايی ريزجلبك‏ها موجب مي‏‏شود. در اين مطالعه، غلظت 5/2 ميلي‏مولار نسبت به ساير غلظت‏ها در عوامل مؤثر مورد مطالعه همانند ميزان رشد نتايج بهتری نشان داد.

Introduction : Biomass and biochemical composition content (particular fatty acid profile, protein, Pigment) play an important role in commercial scale production of microorganisms. Nitrogen concentration is the most effective factor in biochemical composition and growth rate changes. Materials and method s: The unicellular fresh water microalgae, Desmodesmus cuneatus ( Scenedesmaceae , Chlorophyta), was grown on BM medium under various concentration of nitrogen at 25 C and pH 7.0in a period of 12 days . Daily cell counting was done using Neubauer haemocytometer to determine the growth rate, cell density and exponential time. The grown cells were harvested in the stationary phase to determine fatty acid and protein content. Results : The maximum growth rate ( 0.35 ± 0.09 day−1) and cell density ( 36.00 ± 1.01 ×105 cell.ml-1) was achieved in 2.5 mM of nitrogen concentration . The maximum level of PUFA, was 25.31 % of the total fatty acids under N-sufficient conditions (5 mM nitrogen) compared to 17.01 % under N-free. The maximum precentage of protein content ( 36.81 %) was found at 5 mM nitrogen content and minimum ( 11.14 %) was seen at nitrogen free medium . Discussion and conclusion : The results showed that control of nutrients plays an important role in microalgae culture. Any increase or decrease, depending on the type of nutrient, causes metabolic changes as well as changes in physiology and the nutritional value of microalgae. The nitrogen concentration of 2.5 mM may be more beneficial than other concentrations, as cell number is sustained in exponential phase longer.