پایان نامه ها و مقالات

منبع پایان نامه درمورد دی اکسید کربن، منابع غذایی، مواد معدنی، صنعت دارو

چکیده:
جلبک ها و ریز جلبک ها به عنوان منابع اصلی ترکیبات غذاهای عملکردی مورد استفاده قرار گرفته اند.و این جلبک ها به عنوان اهداف کلیدی برای دستیابی به ترکیبات فعال زیستی مطرح هستند. ترکیبات موجود در این جلبک ها می توانند فعالیت ضد فشار خون بالا، اثرات کاهشی بر روی کلسترول، خواص آنتی اکسیدانی یا اثرات تنظیمی بر روی اشتها داشته باشند که به صورت تجاری هم عرضه می شود. از بین ریز جلبک ها Chlorella Vulgaris یکی از مواد ی است که بیشترین تحقیقات علمی در مورد آن انجام شده است واولین ریز جلبکی بود که به طور گسترده به عنوان منبع غذایی کشت شد. این ریز جلبک سبز تک سلولی دارای ارزش غذایی بالا شامل پروتیین ها، کربو هیدرات ها، لیپیدها، کارتنوییدها، آنتی اکسیدان، ترکیبات محرک ایمنی، ویتامین ها، پلی ساکارید، مواد معدنی، عامل منحصر بفرد CGF (فاکتور رشدکلرلا) است هرگاه یافتن نوع به خصوصی از ریزجلبکها با خصوصیاتی ویژه از خاستگاه و محیط های طبیعی آنها موردنظرباشد باید به روشهای غربالگری متوسل شویم گام اول در جداسازی یک ریزجلبک از خاستگاه طبیعی آن، انتخاب نوع محیط زیست ریزجلبک با شرایطی ویژه بر اساس اهداف نهایی تحقیق است. مرحله اصلی و مهم در غربالگری ایجاد یک کشت خالص است. به عبارت دیگر در این مرحله تلاش می شود نمونه مشخصی از ریزجلبک که فاقد هر نوع ارگانیسم دیگری از جمله باکتری، قارچ، پروتوزوا و غیره باشد، موردکشت قرارگیرد. در مطالعه حاضر نمونه ها به طور مکرر از مناطق مختلف همچون عباس آباد شازند، خنداب، سراب گیان نهاوند و میادین مختلف شهر اراک جمع آوری شد و با واکشت های مختلف در دو محیط کشت مایع و جامد Chu خالص سازی نمونه ها انجام شد.سپس نمونه های جلبکی Chlorella طی مراحلی خشک شد و فرایندهای مربوط به عصاره گیری انجام شد. و مقادیر فلاوونوئید، بتاکاروتنوئید، فعالیت آنتی اکسیدانی سنجیده شد و با استفاده از نرم افزارspss داده ها مورد ارزیابی و آنالیزقرار گرفت. نتایج واکشت های مختلف بهترین شرایط برای رشد Chlorella را در محیط کشت Chu به دست آورد. نتایج جذب با دستگاه اسپکترو فتومتری مقدار 67/494میلی گرم بر میلی لیتر اسید آسکوربیک ، 447/0بتا کاروتنوئید و مقادیر بسیار اندکی از فلاوونوئیدها را برای Chlorella Vulgaris تعیین کرد. مطالعه ای که توسط Wang و همکارانش در سال 2010 انجام شد مقادیر بالایی از لیپید ها و کارتنوئید ها را در جلبکChlorella vulgaris تعیین کرد اما مقدار فلاوونوئید حاصل در این مطالعه بسیار ناچیز بود (019/0) که نتایج مطالعه حاضر را تآیید می کند که ممکن است به دلیل روش های مختلف کشت و نوع حلال های به کار رفته در این بررسی باشد وبرای تعیین مقادیر ترکیبات زیستی به ویژه فلاوونوئیدها روش های استخراج پیشترفته تر و تغییر در شرایط کشت را پیشنهاد می کند.
کلمات کلیدی: Chlorella vulgaris ، محیط کشت Chu و BG-11 فلاوونوئید، بتا کارتنوئید، آنتی اکسیدان

مقدمه
وقوع و شیوع بیماری های مختلفی همچون سرطان، بیماری های قلبی-عروقی، چاقی، و دیابت ممکن است مربوط به رژیم غذایی پر کاری و ترکیبی از سبک زندگی بی تحرک باشد. مفهوم غذاهای عملکردی1 اولین بار در ژاپن ظاهر شد جایی که این مفهوم به عنوان وسیله ای برای افزایش سلامتی و سالم زیستن در نظر گرفته شده بود. این مفهوم سپس در کشور های اروپایی به میزان زیادی توسعه یافت.محیط دریا که شامل تنوعی از موجودات با خواص زیستی بی نظیر است یکی از عمده ترین منابع غذایی برای دستیابی به مفهوم غذاهای عملکردی می باشد. تا این تاریخ جلبک ها و ریز جلبک ها به عنوان منابع اصلی ترکیبات غذاهای عملکردی مورد استفاده قرار گرفته اند.و این جلبک ها به عنوان اهداف کلیدی برای دستیابی به ترکیبات فعال زیستی مطرح هستند (Ibañez , et al,2012).
جلبکها گروه بزرگی از گیاهان هستند که از لحاظ شکل و اندازه ، تنوع وسیعی دارند. برای اولین بار ، لینه2 گیاه شناس ، در سال 1754 ، این گیاهان را با نام آلجی معرفی کرد. رومیها از واژه fucus ، چینیها از واژه tsao و مردم هاوایی از واژه limo برای معرفی این گیاهان استفاده می‌کردند. در تقسیمات جهانی گیاهی ، جلبکها 1800 جنس و 21000 گونه دارند. بیشتر جلبکها ، آبزی هستند. در جلبکها هر سلول دارای 1 تا 2 عدد کلروپلاست و بندرت دارای کروماتوفور هستند. در جلبکها ساختارهای تولید مثلی بطور کامل به هاگ یا گامت تبدیل می‌شوند. جلبکها یا یوکاریوت یا پروکاریوت هستند. تولید مثل در جلبکها به دو طریق جنسی و غیر جنسی صورت می‌گیرد. جلبکها فاقد هر نوع منفذ یا روزنه هستند و ریزوئیدها در آنها در صورت وجود بسیار ساده است. اندامهای جنسی در جلبکها تک سلولی یا پرسلولی است . ذخیره غذایی در جلبکها ، نشاسته است و به صورت اتوتروف زندگی می‌کنند و دیواره سلولی در آنها از سلولز تشکیل شده است.
ترکیبات موجود در این جلبک ها می توانند فعالیت ضد فشار خون بالا، اثرات کاهشی بر روی کلسترول، خواص آنتی اکسیدانی یا اثرات تنظیمی بر روی اشتها داشته باشند که به صورت تجاری هم عرضه می شوند.جلبک ها یک گروه ناهمگن و پیچیده از موجوداتی را تشکیل می دهند که به واسطه ماهیت فتوسنتتیک3 آنها و ساختارهای ساده تولید مثلی شناخته شده اند. جلبک ها بر اساس اندازه خود می توانند به دو گروه موجودات تک سلولی با عنوان میکرو جلبک ها4 و موجودات پرسلولی با نام ماکروجلبک هاشناخته می شوند. جلبک ها به طور فراوانی در محیط های با میزان زیادی از نور، نمک و دما زندگی می کنند. به منظور
سازگاری با این شرایط حاد بیشتر جلبک ها دامنه متنوعی از متابولیت های 5ثانویه راتولید می کنند که اغلب فعالیت های زیستی بالقوه ای دارند. کشت یا تولید اکثر جلبک ها در مقیاس صنعتی ساده است. بنابراین تولید ترکیبات فعال زیستی مشتق از جلبک ها ممکن است توسط انتخاب شرایط کشت مناسب تنظیم شود. نحوه به دست آوردن ترکیبات زیستی از میکرو و ماکروجلبک ها به عنوان یک منشأ جدید از اهمیت زیادی برخوردار است. در این رابطه یک نیاز اساسی برای ترکیب مناسب، انتخاب، هزینه مؤثر و روشهای استخراج مناسب و سازگار با محیط زیست با در نظر گرفتن ملزومات قانونی برای حلال های مناسب غذایی و روش های صحیح وجود دارد( .(Sharma ,et al 2012 در مطالعه حاضر نمونه برداری جلبک Chlorella vulgaris از مناطق مختلفی همچون عباس آباد شازند، خنداب، پارک های ملایر، سراب گیان نهاوند و میدان شریعتی شهر اراک انجام شد و سپس نمونه ها برای انجام خالص سازی با استفاده از واکشت های مختلف به آزمایشگاه منتقل شد برای رشد این جلبک از محیط کشت های جامد و مایع Chu و BG-11استفاده شد. و مقادیر فلاوونوئید ، کاروتنوئید و فعالیت آنتی اکسیدانی با استفاده از فعالیت روبش رادیو اکتیو سنجیده شد و آزمایش ها در سه تکرار انجام شد در نهایت با استفاده از نرم افزار SPSS نتایج آماری تجزیه و تحلیل شد.

اهداف
هدف از مطالعه حاضر شامل جمع آوری جلبکها شناسایی خصوصیات تاکسونومیکی جنس با استفاده از کلیدهای شناسایی معتبر، تهیه محیط کشت و انتخاب محیط کشت موثر، جداسازی و خالص سازی جنس chlorella، شناسایی و جداسازی ترکیبات فعال بیولوژیکی موجود در جنس(فلاوونوئید، بتاکارتنوئید، انتی اکسیدان(اسیدآسکوربیک))، است.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   پایان نامه با کلید واژگانBound، Range، Std.، Lower

فصل اول
مروری بر منابع

1-مروری بر منابع
1-1-ریز جلبک ها
ریز جلبک ها کارخانه های سلولی هدایت شده با نور خورشید هستند که دی اکسید کربن را به سوخت های زیستی بالقوه ، غذا و ترکیبات فعال زیستی با ارزش بالای غذایی تبدیل می کنند. این جلبک ها در مقایسه با فرآورده های رایج غذایی، بهره وری بیشتر، محتوای لیپید و پروتیین نسبتا بالایی دارند و به زمین های مزروعی و آب تازه وابسته نیستند. در دهه گذشته بیوتکنولوژی ریز جلبک ها یک گزینه قابل توجه برای به دست آوردن غذا و مولکولهای زیستی متشکل از پروتیین ها، ویتامین ها، رنگدانه ها، اسیدهای چرب غیر اشباع چندگانه 6و موادی با فعالیت های ضد توموری و تعدیل کننده سیستم ایمنی بوده است. برخی از فواید ریز جلبک ها شامل کنترل فشار بالا، درمان کولیت7 اثرات آنتی توموری است. (Yusof, et al, 2013) امروزه علاقمندی زیادی در رابطه با تولید لیپیدها از انواع ریز جلبک ها وجود دارد. از لحاظ تئوری ریز جلبک ها قادر به تولید مقادیر بالاتری از لیپید نسبت به دیگر محصولات مرسوم هستند بنابراین منبع بالقوه ای برای سوختهای زیستی به شمار می روند. همچنین مشخص شده که ریز جلبک ها دارای مقادیر بالایی از آنتی اکسیدان های8 طبیعی هستند. این ریز جلبک ها به دلیل غنی بودن لیپید هایشان از اسید های چرب امگا-39 با زنجیره بلند 10EPAو DHA11 می توانند منبع قابل ملاحظه ای از اسید های چرب تغذیه ای در مقایسه با روغن ماهی فراهم آورند. ریز جلبک ها میکرو ارگانیسم هایی فتوسنتتیک هستند که انرژی نوری، آب و دی اکسید کربن را به توده زیستی جلبک تبدیل می کنند. اصول کشت ریز جلبک ها مشابه کشت در باکتریها، قارچها و مخمرهاست، تنها از لحاظ ترکیبات محیط کشت و جنبه فتوسنتتزی از هم متمایزند. ریز جلبک ها به طور ویژه ای در تبدیل انرژی خورشیدی مؤثر هستند. چندین گونه از ریز جلبک ها غنی از روغن هستند، محتوای روغنی برخی ریز جلبک ها حدود 80% وزن خشک آنها در شرایط محصول کامل است. ریز جلبک ها شامل دو نوع، لیپیدهای خنثی و لیپیدهای قطبی هستند. فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها، لیپیدهای قطبی هستند فسفولیپیدها در ساختار غشایی تجمع یافته اند و گلیکولیپیدها در غشای اندامک های فتوسنتز کننده به طور غالب وجود دارند. لیپیدهای خنثی به طور ویژه شامل مونو ، دی و تری اسیل گلیسرول هستند. این لیپیدها به دنبال یک کمبود در اندامک هایی نظیز کلروپلاست ذخیره می شوند. اسیدهای چرب غیر اشباع به ندرت در سلول به صورت آزاد یافت می شوند بلکه عمدتا در ذخایر لیپیدی همچون تری گلیسریدها قرار دارند. ریز جلبک ها از فتوسنتز برای تثبیت دی اکسید کربن با استفاده از آنزیم Rubisco استفاده می کنند.Plaza, et al,2009, Liang, et al, 2009.sharma,2012)).
1-1-1-شرایط رشد ریز جلبک ها
رشد جلبک تحت تأثیر فاکتور های متعددی همچون ریز مغذی ها، شوری، pH، دما و نور(شدت و مدت زمان) است.در بین این عوامل، نور که به طور مستقیم مکانیسم فتوسنتز را تحت تأثیر قرار می دهد یک عامل مهم در تعریف شرایط مناسب برای کشت است. فتوسنتز فیتوپلانکتون ها توسط فاکتور های طبیعی همچون دما و پرتودهی کنترل می شود. این فاکتورها ارزش غذایی فیتوپلانکتون ها همچون پروتیین، لیپید، کربوهیدرات، اسید های آمینه و ترکیبات رنگدانه دار را متأثر می کنند. مطالعات، اثرات پرتودهی و دوره نوری روی توده زیستی و ترکیب اسید های چرب Chlorella vulgaris را بررسی کرده اند. مدت زمان زیادی است که اثرات زیان آور تابش مستقیم نور بر روی کشت جلبک مشخص شده است. تحت شرایط کشت طبیعی شعاع مستقیم نور خورشید بندرت روی جلبک قرار می گیرد و موقعیت قرار گیری آن چند سانتیمتری داخل آب برای کاهش اثرات مضر کافی است. در زیستگاه های طبیعی جلبک
ها به طور غالب در نور کاهش یافته رشد می کنند از اینرو برای اجتناب از تابش مستقیم نور کشت بایستی در پنجره قرار بگیرد.( Ryckebosch, et al,2011).
1-2-تاریخچه Chlorella Vulgaris
Chlorella یکی از قدیمی ترین گیاهان روی کره زمین است. Chlorella بالاترین میزان کلروفیل را در بین گیاهان شناخته شده جهان دارد که همین خصوصیت باعث ایجاد رنگ سبز تیره آن شده است . نام Chlorella بر گرفته از ,واژه یونانی « chloros » به معنی سبز وپسوند لاتین «ella» به معنی کوچک می باشد. با وجود اینکه Chlorella از زمان آغاز حیات بر روی کره زمین وجود داشته است و کشف آن به سال 1890  بوسیله میکرو بیولوژیست آلمانی به نام M.W.Beijerinck   بر می گردد ولی تا سال1940 بطور جدی مورد مطالعه قرار نگرفت. و پروفسور Beijerinck  برای اولین بارChlorella را در آزمایشگاه شخصی اش پرورش داد بیوشیمیست و فیزیولوژیست سلولی آلمانیOtto Heinrich Warburg در سال 1931 برای مطالعه بر روی تنفس سلولی همچنین بررسی فتوسنتز Chlorella موفق به دریافت جایزه نوبل شد و در دهه 1940 ژاپنی‌ها شروع به مطالعه وسیع‌تری درباره آن کردند. شهرت امروزهChlorella بیشتر مرهون تلاش آن‌ها برای شناخت این جلبک است.
ژاپن برای اولین بار در جهان برای گسترش تکنولوژی پرورش Chlorella پیشگام شد. Chlorella به دلیل داشتن دیواره سلولی سخت و نفوذناپذیر ، در صورت مصرف مستقیم سلول غیر قابل استفاده و مواد مغذی داخل آن غیر قابل دسترس می باشد. فرایند منحصر به فرد شکستن دیواره سلولی این گیاه در حالیکه مواد مغذی داخل سلول دست نخورده باقی بماند اولین بار به وسیله یک شرکت ژاپنی با موفقیت انجام شد.(Simon,2000)
1-3- خواص Chlorella Vulgaris
از بین ریز جلبک ها Chlorella Vulgaris یکی از مواد ی است که بیشترین تحقیقات علمی در مورد آن انجام شده است ) واولین ریز جلبکی بود که به طور گسترده به عنوان منبع غذایی کشت شد. این ریز جلبک سبز تک سلولی دارای ارزش غذایی بالا شامل پروتیین ها،کربو هیدرات ها، لیپیدها، کارتنوییدها، آنتی اکسیدان، ترکیبات محرک ایمنی، ویتامین ها، پلی ساکارید، مواد معدنی، عامل منحصر بفرد 12CGF (فاکتور رشد کلرلا) است2009) . (Morris et al این ریز جلبک به عنوان یک غذای سالم، مکمل غذایی و همچنین در صنعت دارویی و آرایشی کاربرد دارد. به دلیل کامل بودن منابع غذایی Chlorella می توان آنرا به تنهایی به عنوان یک غذای کامل برای یک دوره طولانی استفاده نمود. محققان ناسا نیز در مورد استفاده از آن به عنوان غذای فضا نوردان در طول سفرهای فضایی تحقیقاتی داشته اند.
مکمل به دست آمده از این جلبک می تواند به صورت کپسول ،قرص، مواد افزودنی غذایی یا به صورت عصاره مایع مورد استفاده قرار بگیرد Chlorella vulgarisبه صورت تجاری به عنوان مکمل غذایی یا افزودنی به غذاهایی همچون حبوبات و یولاف عرضه شده است. (Yusof, et al 2012, Morris et al, 2009). گزارش های جدید حاکی از این است که مقادیر تولید Chlorella سالیانه به میزانه 2000 تن است. و توده زیستی آن در غنی سازی پروتیین غذاهای رایج و فرمولاسیون غذاهای عملکردی و مکمل های غذایی کاربردی است . اخیرا برخی از گونه های آن به عنوان منشأ سوخت های دیزلی شناسایی شده اند. مشخصات

Leave a Reply