18540

۱۸۵۴۰

بررسي اثر عوامل مختلف بر رشد و محتوي چربي و نشاسته كشت مختلط ميكروجلبك

كارشناسي ارشد

بيوتكنولوژي

بهمن ۱۳۹۶

دكتر فرشته نعيم پور

شيمي ، نفت و گاز

ميكروجلبك‌ها به‌عنوان ميكروارگانيسم‌هاي فتوتروف، با توليد مواد درون‌سلولي باارزش مانند نشاسته و ليپيد، در توليد سوخت‌هاي زيستي (بيواتانول و بيوديزل) نقش بسيار كليدي دارند. در سال‌هاي اخير، استفاده از ميكروجلبك‌ها به‌منظور تصفيه پساب و توليد سوخت‌هاي زيستي، موردتوجه قرار گرفته است. در اين تحقيق، اثر مقادير مختلف نيترات (0، 400، 800، 1200 و ppm 1600) و فسفات (0، 20، 40، 60 و ppm 80) محيط كشت و همچنين اثر برهمكنش آن‌ها بر محتوي نشاسته و ليپيد كل در كشت مختلط ميكروجلبك با استفاده از روش سطح پاسخ بررسي گرديد. نتايج حاصل، نشان‌دهنده بيشترين محتواي ذخيره نشاسته (48%) و ليپيد (40%) برمبناي وزن خشك سلولي در شرايط قحطي نيتروژن مي‌باشد. علاوه بر اين بيشترين مقدار توليد نشاسته و ليپيد براي مقادير اوليه ppm 60 و 400 فسفات و نيترات مشاهده گرديد. در اين مقادير بهينه، نيترات و فسفات محيط در طول 10 روز به‌طور كامل حذف گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه توليد نشاسته و ليپيد كل در اين شرايط نسبت به محيط اوليه به ترتيب 26/1 و 44/1 برابر افزايش داشته است. همچنين يك فتوبيوراكتور صفحه تخت طراحي شد و عملكرد آن بررسي شد. مقادير توليد نشاسته و ليپيد كل در فتوبيوراكتور صفحه تخت به ترتيب 90/1 و 03/2 برابر نسبت به فتوبيوراكتور استوانه‌اي اوليه افزايش داشته است. بنابراين سه عامل مقدار اوليه نيترات و فسفات و نوع فتوبيوراكتور از عوامل مؤثر بر توليد نشاسته و ليپيد كل ميكروجلبك مي‌باشند و علاوه بر مقرون‌به‌صرفه بودن ازنظر اقتصادي، قابل اجرا در مقياس بالا نيز مي‌باشند. واژه‌هاي كليدي: ميكروجلبك مختلط، سوخت زيستي، فتوبيوراكتور صفحه تخت، تصفيه پساب

1396/12/02

2/21/2018 12:00:00 AM

Microalgae as phototropic microorganisms play a key role in the production of biofuels (bio-ethanol and biodiesel) with the production of valuable intracellular materials such as starch and lipid. In recent years, the use of microalgae for the treatment of wastewater as well as the production of biofuels has been taken into consideration. In this study, a mixed microalgal culture was used to investigate the effect of medium concentrations of nitrate (0, 400, 800, 1200 and 1600 ppm) and phosphate (0, 20, 40, 60 and 80 ppm) on starch, lipid and intracellular substances of microalgae using response surface methodology. Results showed the highest content of starch (48%) and lipid (40%) based on dry cell weight under nitrogen starvation. In addition, the highest amounts of starch and lipid were observed at initial 60 ppm of phosphate and 400 ppm of nitrate in which nitrate and phosphate were completely removed during 10 days. Results also showed increases of 26% in starch and 44% in total lipid under optimal conditions as compared to the original modified COMBO medium. Additionally, a flat plate photobioreactor was designed and its performance was examined. With this photobioreactor, starch and total lipids increased by 1.90 and 2.03 times, respectively. Our results, therefore, showed that initial nitrate and phosphate concentrations as well as bioreactor type are three important factors affecting starch and total lipid content of microalgal cells, which are applicable on a large scale. Keywords: Mixed Microalgae, Biofuel, Flat Plate Photobioreactor, Wastewater Treatment