بهينه سازي رشد و ميزان چربي و كلروفيل ريزجلبك Chlorella vulgaris در سطوح مختلف نيتروژن، فسفر و دوره نوري با استفاده از طراحي مركب مركزي (CCD)

Optimization of growth, lipid and chlorophyll contents in Chlorella vulgaris under different conditions of nitrate, phosphate and photoperiod by central composite design (CCD)

در اين پژوهش، تاثير غلظت نيترات (2250–750 ميلي‌‌گرم بر ليتر)، غلظت فسفات (60–20 ميلي‌‌گرم بر ليتر) و دوره نوري (24–8 ساعت روشنايي) بر رشد و ميزان چربي و كلروفيل ريز‌‌جلبك Chlorella vulgaris با استفاده از روش طراحي مركب مركزي (CCD) مورد بررسي قرار گرفت. صحت مدل كوادراتيك مورد استفاده براي توصيف تاثير متغييرهاي ورودي در پاسخ‌هاي مشاهده شده با استفاده از آزمون F و آناليز واريانس و آناليز رگرسيون تاييد شد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه حداكثر نرخ رشد (88/255 ميليون سلول در ميلي ليتر) و همچنين حداكثركلروفيل كل (34/15 درصد) در دوره نوري 16 ساعت روشنايي، غلظت اوليه‌‌ي نيترات (1500 ميلي‌‌گرم بر ليتر) و غلظت اوليه‌‌ي فسفات (40 ميلي‌‌گرم بر ليتر) حاصل شد. حداكثر ميزان چربي كل (74/ 17 درصد) در دوره نوري 24 ساعت روشنايي، غلظت اوليه‌‌ي نيترات (750 ميلي‌‌گرم بر ليتر) و غلظت اوليه‌‌ي فسفات (20 ميلي‌‌گرم بر ليتر) حاصل شد. غلظت‌‌هاي بهينه‌‌ نيترات و فسفات و دوره نوري جهت دستيابي همزمان به حداكثر تراكم سلولي، كلروفيل كل و چربي كل نيز مورد بررسي قرار گرفت.

The effects of nitrate (750-2250 mg/L), phosphate (20-60 mg/L) and photoperiod (8-24 h) on the growth, chlorophyll content and lipid yield of Chlorella vulgaris were studied using central composite design (CCD) method. The second-order quadratic model was used to predict the effects of input variables on the output responses and the results were verified by F test, ANOVA and regression analyses. Results showed that maximum growth (255.88 ×106) as well as highest chlorophyll content (15.34%) were observed at 16 h of light, 1500 mg/L of nitrate and 40 mg/L of phosphate concentration. Also, condition of 24 h of light, 750 mg/L nitrate and 20 mg/L phosphate concentrations resulted in maximum percent of lipid content (17.74%). The optimization of culture condition for simultaneous achievement of highest levels of growth, chlorophyll and lipid content were investigated.