توسعه روش های هیبریدی کشت بافت برای جلبک های دریایی مقاوم به بیماری در کاربردهای صنایع غذایی

هدف: هدف این مطالعه توسعه و ارزیابی یک روش هیبریدی کشت بافت با عنوان «جنین زایی سوماتیکی-ریزازدیادی-کشت کنترل شده در بیوراکتور» (SE-Mp-CBc) برای تولید جلبک های دریایی مقاوم به بیماری بود. همچنین این پژوهش به دنبال افزایش کارایی باززایی جلبک ها و مقاومت آن ها در برابر میکروارگانیسم های بیماری زای دریایی برای کاربردهای مرتبط با صنایع غذایی بود.مواد و روش ها: برای توسعه سامانه SE-Mp-CBc، ریزنمونه های جلبک دریایی جمع آوری و در محیط های کشت غنی شده از مواد مغذی حاوی تنظیم کننده های رشد گیاهی و القاکننده های اختصاصی کشت داده شدند. ریزنمونه ها استریل شده و تحت فرایندهای جنین زایی سوماتیکی و ریزازدیادی در شرایط استریل قرار گرفتند. برای حفظ شرایط بهینه، pH، دما، هوادهی و جریان مواد مغذی توسط سامانه بیوراکتور کنترل و مدیریت شد. آزمایش به گونه ای طراحی شد که فرایند باززایی و امتیاز نسبی مقاومت (RS) به عوامل بیماری زای دریایی بهبود یافته و ارزیابی شود. تغییرات فیزیکی و مولکولی شامل تغییرات مورفولوژیک، میزان تولید زیست توده و مقاومت به بیماری در جلبک های دریایی اندازه گیری و با استفاده از آزمون آماری ANOVA تحلیل شدند.نتایج: در فرایند باززایی جلبک ها، سامانه SE-Mp-CBc در مقایسه با روش های سنتی بهبود چشمگیری نشان داد. این سامانه موجب افزایش موفقیت در القای کالوس، توسعه شاخه ها و بقای بافت شد. کارایی باززایی در چندین سویه افزایش یافت و مزیت آشکار محیط کنترل شده بیوراکتور را نشان داد. مقاومت به پاتوژن ها نیز به طور قابل توجهی افزایش یافت، به طوری که جلبک های پرورش یافته در سامانه SE-Mp-CBc کاهش ۳۵ درصدی شدت عفونت و افزایش ۲۵ درصدی تولید زیست توده را نسبت به نمونه های کشت شده به روش های متداول نشان دادند. تحلیل مقاومت به بیماری نیز پاسخ های ایمنی پایدارتر و قوی تری را در سویه های پرورش یافته در بیوراکتور تایید کرد.نتیجه گیری: این روش هیبریدی کشت بافت، راهکاری انعطاف پذیر و کارآمد برای کشت جلبک های دریایی فراهم می کند. ترکیب جنین زایی سوماتیکی و ریزازدیادی با فناوری بیوراکتور موجب غلبه بر چالش هایی مانند نرخ پایین باززایی، خطر آلودگی و مقاومت محدود به بیماری در روش های سنتی شده است. سامانه SE-Mp-CBc توسعه یکنواخت بافت و کاهش تنش سلولی در جلبک ها را فراهم کرده و از تولید پایدار جلبک در مقیاس وسیع حمایت می کند. استقلال از شرایط آب وهوایی و امکان بهره برداری در تمام طول سال، این روش را برای صنایع فرآوری مواد غذایی، نوتراسیوتیک ها و بسته بندی های زیست تخریب پذیر بسیار ارزشمند ساخته است. با وجود نیاز به پژوهش های بیشتر در زمینه گونه های مختلف جلبکی و بهبود اقتصادی، این رویکرد پایه ای قوی برای تحول در زیست فناوری دریایی و تبدیل جلبک ها به یک محصول صنعتی قابل اعتماد فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

بیوراکتور ، جنین زایی سوماتیکی ، صنایع غذایی ، کشت بافت ، مقاومت به بیماری