افزایش تولید بتا-کاروتن و گلیسرول در کشت سلولی dunaliella salina توسط امواج فراصوت

هدف: هدف از این مطالعه بررسی اثر امواج فراصوت بر رشد و برخی شاخص های فیزیولوژیکی در کشت جلبک تک سلولی dunaliella salina  بود. مواد و روش ها: امواج فراصوت با فرکانس 40 کیلو هرتز و توان  w/cm35، به کشت‏های سلولی در روز چهاردهم واکشت در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اعمال شد. مدت زمان تابش امواج فراصوت به سلول‏ها 0، 2/5، 5 و 10 دقیقه بود. شاخص های مورد اندازه گیری عبارت بود از: رشد سلولی، پروتئین کل، رنگیزه های فتوسنتزی، پتانسیل آنتی اکسیدانتی، میزان پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی، مقدار ترکیبات فنلی، فلاونوئیدها، آنتوسیانین ها، قندهای محلول، بتاکاروتن  و گلیسرول. نتایج: نتایج نشان داد که با افزایش مدت زمان تابش امواج فراصوت رشد سلولی و مقدار رنگیزه های فتوسنتزی کاهش یافت. در مقابل مقدار پروتئین کل، پتانسیل آنتی اکسیدانتی، پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی، ترکیبات فنلی، فلاونوئیدها، آنتوسیانین­ها، بتاکاروتن و گلیسرول افزایش یافت. بیشترین میزان بتاکاروتن  و گلیسرول به‏عنوان متابولیت های مهم در حالت تیمار 10 دقیقه تابش امواج فراصوت به‏دست آمد که به‏ترتیب 12/3 و 13/5 میلی‏گرم در لیتر بود. نتیجه گیری: به نظر می‏رسد امواج فراصوت با تحریک سلول‏ها و القای پاسخ های دفاعی و متابولیت ثانوی، باعث افزایش مقدار بتاکاروتن و گلیسرول در سلول‏ها گردید.

Increased production of beta-carotene and glycerol in Dunaliella salina cell culture by ultrasound

Aim: The purpose of this study was to investigate the effect of ultrasound on growth and some physiological parameters in cultures of unicellular alga Dunaliella salina. Material and Methods: Ultrasound waves were applied with a frequency of 40 kHz, and 5W/Cm3 power, at the fourteenth day of subculture in a completely randomized design with 3 replications. Ultrasound exposure times to cells were 0, 2.5, 5 and 10 minutes. The parameters measured were: cell growth, total protein content, photosynthetic pigments, antioxidant potential, membrane lipid peroxidation, amount of phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins, soluble sugars, betacarotene and glycerol. Results: The results showed, due to increase of ultrasound irradiation time, cell growth and photosynthetic pigments were decreased. In contrast, total protein content, antioxidant potential, membrane lipid peroxidation, phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins, betacarotene and glycerol were increased. Maximum amount of betacarotene (12.3 mg/l) and glycerol (13.5 mg/l) as the main metabolites were obtained at 10 minutes treatment. Conclusion: It seems that ultrasound waves increased betacarotene, and glycerol production of the cell by induction of defensive responses and secondary metabolism.