Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammadhadi Jazini dorcheh
محمد هادی جزینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammadhosein Rahimi
محمدحسین رحیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Cultivation of Chlorella zofingiensis on organic carbon sources for production of Astaxanthin and Canthaxanthin
This study's primary purpose is to produce high-value astaxanthin and canthaxanthin using microalga Chlorella zofingiensis performing a two-stage cultivation mode (mixotroph followed by simultaneous nitrogen and high light stress conditions). In this study, glycerol and sodium acetate were used as organic carbon sources, added to the culture medium. On the other hand, vinasse, known as ethanol industry waste was used as an alternative for the culture medium. At the end of the first stage of cultivation (after seven days), the optimum concentrations were considered as 1.2, 2, and 0.1 g/L, among different concentrations performed by vinasse, glycerol, and sodium acetate, respectively. In addition, 2% CO2 aeration increased the productivity and biomass concentration of the cultures compared to the atmospheric air aeration mode. The highest lipids, carbohydrates, and proteins accumulation of 30.7 ± 1.5, 30.2 ± 0.1, and 37.6 ± 0.7% dry weight happened when glycerol, vinasse, and sodium acetate were used as carbon sources, respectively. Compared to the autotrophic cultures (control), in mixotrophic cultures, the protein content decreased, while the number of lipids and carbohydrates increased. The highest biomass productivity (161.9 ± 7.8) was related to glycerol. At the end of the second stage of cultivation, the protein content decreased significantly while the carbohydrates and lipids increased. The highest amount of synthesized astaxanthin (7.7 ± 0.1 mg/g dry weight) and canthaxanthin (1.2 ± 0.1% mg/g dry weight) was obtained using glycerol and vinasse, respectively.
هدف اصلی پژوهش پیش رو تولید رنگدانههای با ارزش آستازانتین و کانتازانتین با استفاده از ریزجلبک کلرلا زوفینجنسی س به صورت کشت دو مرحل های است که شامل کشت میکسوتروف )مرحله اول( و به همراه آن کشت در محیطکشت بدون نیتروژن به همراه نور شدید )مرحله دوم( م یشود. در این پژوهش از گلیسرول و سدیماستات به عنوان منبع کربن آل ی استفاده شد که این منابع به محیط کشت افزوده شدند. از طرفی، از ویناس که به عنوان ضایعات کارخانه تولید اتانول شناخته م یشود به عنوان جایگزین محیط کشت استفاده شد. پس از گذشت هفت روز، با اتمام مرحله اول کشت، ریزجلبک حاصل از کش تهای مختلف برداشت و مشخص هیابی شد. در بین کش تهای انجام شده توسط ویناس، گلیسرول و سدیماستات به ترتیب غلظتهای 2 / 1 ، 2 و 1 / 0 گرم بر لیتر به عنوان غلظتهای بهینه در نظر گرفته شدند. علاوه بر غلظت، هوادهی همراه با 2 % کربندیاکسید منجر به افزایش بهرهوری و غلظت زیستتوده نسبت به هوادهی با هوای اتمسفر شد. در بین این کشتها استفاده از گلیسرول منجر به تجمع مقادیر زیاد لیپید ) 5 / 1 ± 7 / 30 % وزن خشک( در سلو لهای ریزجلبک شد. بیشترین مقدار کربوهیدرات نیز در بین کشت انجام شده هنگام استفاده از ویناس حاصل شد که مقدار آن 1 / 0 ± 2 / 30 % وزنخشک است . همچنین در کش ت میکسوتروف با استفاده از سدیماستات مقدار 7 / 0 ± 6 / 37 % وزنخشک سلول را پروتئین تشکیل م یدهد . در مقایسه با کشت آتوتروف که به عنوان شاهد در نظر گرفته شد، مقادیر پروتئین در کش تهای میکسوتروف کاهش و مقادیر لیپید و کربوهیدرات افزایش یافتند. بیشترین بهرهوری زیستتوده در کش تهای انجام شده مربوط به گلیسرول با مقدار 8 / 7 ± 9 / 161 میل یگرم بر لیتر بر روز بود. پس از گلیسرول، به ترتیب استفاده از ویناس و سدیم استات منجر به تولید بیشترین مقادیر زیستتوده در پایان مرحله اول کشت شد . پس از مرحله دوم کشت تغییرات قابل توجهی در محتوی زیستتوده قابل ملاحظه است که عبارتند از کاهش قابل توجه پروتئین، همچنین افزایش مقادیر لیپید، کربوهیدرات و رنگدان هها. در پایان مرحله دوم کشت بیشترین مقدار لیپید در نتیجه کشت با گلیسرول، کربوهیدرات در نتیجه کشت با ویناس و پروتئین در نتیجه کشت با سدیماستات حاصل شد که این مقادیر به ترتیب برابر با 2 / 1 ± 4 / 41 ، 1 / 1 ± 3 / 53 و 8 / 1 ± 7 / 16 % وزن خشک م یباشند. همچنین بیشترین مقدار آستازانتین سنتز شده در پایان مرحله دوم کشت و در نتیجه کش ت با استفاده از گلیسرول به مقدار 1 / 0 ± 7 / 7 میل یگرم بر گرم وزنخشک به دست آمد. بیشترین مقدار کانتازانتین نیز پس از کشت ریزجلبک با استفاده از ویناس هنگام هوادهی با 2 % کربند یاکسید حاصل شد که مقدار آن 1 / 0 ± 2 / 1 میل یگرم بر گرم وزنخشک م یباشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی