بررسی عوامل موثر بر ازدیاد برداشت ریزجلبک های با ارزش غذایی بالا با استفاده از مکانیسم خودلخته سازی جهت تولید در مقیاس صنعتی

ریزجلبک ها میکرواورگانیسم های فوتوسنتز کننده ای هستند که قابلیت رشد در انواع محیط ها را دارا می باشند. زیستتوده حاصله را میتوان در صنایع داروسازی و تولید مواد و مکمل های غذایی برای انسان و حیوانات استفاده نمود.برخی از گونه های ریزجلبک مانند دونالیلا، کلرلا و اسپیرولینا منابعی سرشار از کارتنوئید، پروتئین، امگا 3 و سایرمواد مغذی مانند ویتامین B12 میباشند. به عنوان مثال ریزجلبک اسپیرولینا یکی از غنی ترین منابع پروتئینی در بینگونه های میکروبی شناخته می شود (460-630 گرم بر کیلوگرم) که سطح پروتئین آن مشابه گوشت و سویا برآورد شدهاست. با توجه به متنوع بودن بازار مواد غذایی و تمایل بیشتر این صنعت به محصولات جدید و نوآورانه، توجه محققینحوزه صنایع غذایی و زیست فناوری به این موضوع جلب شده است. یکی از اصلی ترین موانع تجاری سازی ریزجلبک هابه عنوان جایگزین های غذایی، هزینه بالای استحصال زیست توده از محیط کشت می باشد. جداسازی ریزجلبک به دلیلاندازه کوچک و چگالی مشابه آن با آب، چالشی جدی بوده و غالبا مستلزم صرف هزینه و انرژی بالاست و بخش قابلتوجهی از کارهای تحقیقاتی این حوزه را به خود اختصاص داده است. اصلی ترین تکنیک های برداشت زیست تودهریزجلبکی غوطه ورسازی، سانتریفیوژ، فیلترکردن و لخته سازی یا ترکیبی از این تکنیک ها می باشد، که در این میانبیشتر این روش ها به دلیل استفاده از تجهیزات پیچیده و گران قیمت، نیاز به زمان و انرژی بالا و همچنین استفاده ازبرخی ترکیبات شیمیایی، جهت کاربرد در صنایع غذایی امکان پذیر نبوده و یا به لحاظ اقتصادی به صرفه نمی باشند. دراین میان با توجه به این که در روش خودلخته سازی هیچگونه ماده شیمیایی دیگری به سیستم اضافه نمی گردد و جداسازیزیست توده از محیط کشت به وسیله ته نشینی و صرفا با تکیه بر شرایط عملیاتی و متابولیک سلول ها انجام می پذیرد، بهنظر می رسد که این روش در مقایسه با سایر روش ها پتانسیل بالاتری جهت استفاده در مقیاس های صنعتی را داراست.عوامل متعددی بر توانایی خودلخته سازی سامانه های کشت ریزجلبک موثر هستند که مطالعه آنها موضوع اصلی اینپژوهش را تشکیل می دهند. تاثیر عوامل نور، pH ، فاز رشد و متابولیت های ثانویه تولیدی توسط خود سلول هایریزجلبک بررسی گردید تا شرایط بهینه جهت طراحی سامانه های کشت با بازدهی استحصال بالا و بدون نیاز به موادشیمیایی مضر و گران قیمت برای صنایع غذایی مشخص گردد. در بین عوامل بررسی شده مشخص شد که برای هرگونه ریزجلبکی، محدوده pH و فاز رشد مشخصی وجود دارد که در آن شرایط به بالاترین میزان خودلخته سازیمی توان دست یافت. همچنین مشخص شد عامل نور به صورت غیر مستقیم بر pH محیط و رشد سیستم تاثیرگذار استو با کنترل صحیح آن میتوان نه تنها به ته نشینی ریزجلبک کمک نمود بلکه به مقادیر بالای زیست توده نیز دست یافت.در نهایت با توجه به تولید متابولیت های ثانویه نظیر ترکیبات پلیمری خارج سلولی (EPS) که برخی ریزجلبک ها پتانسیلبالایی در تولید این متابولیت ها دارند و رهایش این ترکیبات در محیط باعث افزایش خاصیت خودلخته سازی ریزجلبکشده و قابلیت استفاده در کشت های ترکیبی با نسبت های بهینه جهت استحصال ریزجلبک هدف را فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

صنایع غذایی ، پروتئین ، ریزجلبک ، بازده ته نشینی ، زیست توده