تاثیر اتانل بر تولید پیگمان‌ها در کلرلا سوروکینیانا در شرایط اتوتروف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بیوتکنولوژی، گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استادیار گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

چکیده

کلرلا نوعی جلبک سبز تک سلولی است که بیشترین کلروفیل را در بین موجودات تولید می­کند. از جمله متابولیت­های مهم کلرلا می­توان به کلروفیل a و  b و آستاگزانتین اشاره کرد. تا کنون جهت افزایش تولید متابولیت­های ریزجلبک ها، برخی مواد شیمیایی به عنوان محرک استفاده شده اند که یکی از این محرک ها اتانل می­باشد. تاثیر اتانل بر روی رشد سلولی و تولید ترکیبات لیپیدی مختلف گیاهان و ریزجلبک ها بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش برای اولین بار تاثیر اتانل بر تولید آستاگزانتین و کلروفیل a و b در کلرلا سوروکینیانا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اسپکتروفتومتری نشان داد که اتانل در غلظت 10 میکرولیتر (در 100 سی سی محیط کشت) سبب افزایش تولید آستاگزانتین به مقدار 4/1 برابر می شود.  در حالیکه میزان تولید کلروفیل­ها، در حضور 100 میکرولیتر اتانل (در 100 سی سی محیط کشت) تنها تغییر اندکی داشته است. با توجه به نقش تنظیمی فیتوهورمون­ها در ریزجلبک­ها می­توان نتیجه گرفت که اتانل نیز مشابه سیگنال عمل کرده و تولید برخی متابولیت­ها را تنظیم می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of ethanol on pigments production in chlorella sorokiniana in autotrophic condition

نویسندگان [English]

  • zahra khalili 1
  • hasan jalili 2
  • mostafa noroozi 3

1 1. Msc student, Department of Life Science Engineering, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran

2 2. Assistant Professor, Department of Life Science Engineering, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, Iran

3 3. Assistant Professor, Faculty of Biological Sciences, University of Alzahra, Tehran, Iran

چکیده [English]

Chlorella is a unicellular green algae that produces the highest amount of chlorophyll among of organisms. Some of important metabolites in chlorella are astaxanthin, chlorophyll a and chlorophyll b. So far some of chemicals used as inducer for increasing algal metabolites which one of them is ethanol. Effect of ethanol on cell growth and lipid content of microalgae and plants has been studied. In this research, the effect of ethanol on astaxanthin, chlorophyll a and b production in chlorella sorociniana was investigated for the first time. The result of spectrophotometry showed that addition of 10 μl of ethanol (in 100 ml) will enhance the astaxanthin for 1.4 times. However, chlorophyll production changed a little in the presence of 100 μl of ethanol. According to regulatory role of phytohormones in microalgae, it can be conclude that ethanol acts as a signal and regulates some of metabolites production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • astaxanthin
  • chlorophyll
  • ethanol
  • microalgae
  • spectrophotometry
 

Chacón-Ordóñez, T., Schweiggert, R. M., Bosy-Westphal, A., Jiménez, V. M., Carle, R., & Esquivel, P. (2017)Carotenoids and carotenoid esters of orange- and yellow-fleshed mamey sapote (Pouteria sapota (Jacq.) H.E. Moore & Stearn) fruit and their post-prandial absorption in humans.   Food Chemistry,  221: 673-682.

 Ferruzzi, M. G., Böhm, V., Courtney, P. D., & Schwartz, S. J. (2002)Antioxidant and Antimutagenic Activity of Dietary Chlorophyll Derivatives Determined by Radical Scavenging and Bacterial Reverse Mutagenesis Assays.   Journal of Food Science,  67: 2589-2595.

 Garcia-Camacho, F., Sanchez-Miron, A., Molina-Grima, E., Camacho-Rubio, F., & Merchuck, J. C. (2012)A mechanistic model of photosynthesis in microalgae including photoacclimation dynamics.   J Theor Biol,  304: 1-15.

 Green, B. R., & Durnford, D. G. (1996)The Chlorophyll-Carotenoid Proteins of Oxygenic Photosynthesis.   Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol,  47: 685-714.

 Greenberg, E., & Watras, C. (1989)Field evaluation of a micro-extraction technique for measuring chlorophyll in lakewater without filtration Hydrobiologia.   Hydrobiologia,  173: 193-197.

 Li, Y., Xu, H., Han, F., Mu, J., Chen, D., Feng, B., & Zeng, H. (2015)Regulation of lipid metabolism in the green microalga Chlorella protothecoides by heterotrophy-photoinduction cultivation regime.   Bioresour Technol,  192: 781-791.

 Luangpipat, T., & Chisti, Y. (2016)Biomass and oil production by Chlorella vulgaris and four other microalgae - Effects of salinity and other factors.   Journal of biotechnology, 257: 47-57.

 Meng, Z., Zhang, B., Liu, B., Li, H., Fan, S., & Yu, D. (2017)High carotenoids content can enhance resistance of selected Pinctada fucata families to high temperature stress.   Fish & Shellfish Immunology,  61: 211-218.

 Noroozi, M., Omar, H., Napis, S., Hejazi, M. A., & Tan, S. G. (2012)Comparative biodiversity and effect of different media on growth and astaxanthin content of nine geographical strains of Haematococcus pluvialis.   African Journal of Biotechnology,  11: 15049-15059.

 Ren, L. J., Huang, H., Xiao, A. H., Lian, M., Jin, L. J., & Ji, X. J. (2009)Enhanced docosahexaenoic acid production by reinforcing acetyl-CoA and NADPH supply in Schizochytrium sp. HX-308.   Bioprocess Biosyst Eng,  32: 837-843.

 Rioboo, C., O'Connor, J. E., Prado, R., Herrero, C., & Cid, A. (2009)Cell proliferation alterations in Chlorella cells under stress conditions.   Aquat Toxicol,  94: 229-237.

Stahl, W., & Sies, H. (2005)Bioactivity and protective effects of natural carotenoids.   Biochim Biophys Acta,  1740: 101-107.

 Takaichi, S. (2011)Carotenoids in Algae: Distributions, Biosyntheses and Functions.   Mar Drugs,  9: 1101-1118.

 Yu, X., Chen, L., & Zhang, W. (2015)Chemicals to enhance microalgal growth and accumulation of high-value bioproducts.   Front Microbiol,  6: 56.