ارزیابی سه گونه جلبکی جمع‌آوری شده از تالاب میانکاله برای تولید سوخت زیستی و مطالعه کمی سه ژن پاسخ دهنده به شدت نور و غلظت co2 در chaetomorpha antennina

جلبک ها با مصرف co2، نور و ترکیبات مغذی موجود در فاضلاب می توانند علاوه بر کاهش آلاینده های محیطی، عملکرد بیوماس و تولید ترکیبات با ارزش افزوده نظیر سوخت زیستی را در سلول های خود افزایش دهند. از طرفی تکنیک های مولکولی نظیرrealtime pcr می تواند به شناسایی مسیرهای پاسخ به شرایط محیطی و تولید لیپید در سلول های جلبکی کمک مناسبی نماید. در این مطالعه در ابتدا خواص بیودیزل برای سه گونه جلبکی (chaetomorpha antennina, ulva intestinalis , bryopsis pennata) رشد یافته در شدت های نوری مختلف (8100، 12150 و 16200 لوکس) و غلظت های مختلف co2 (350، 5190 و 10000ppm) مورد بررسی قرارگرفت. سپس الگوی بیان دو ژن درگیر در تثبیت co2 (ca و cia5) و یک ژن مرتبط با دریافت نور (cab) در گونه برتر ارزیابی شد. نتایج نشان داد که شدت نوری 12150 لوکس و غلظت co2 به میزان ppm5190 به طور معنی داری منجر به بالاترین مقدار محتوای لیپید به میزان 30 تا 37 درصد برای هر سه گونه جلبکی می شود. همچنین همه گونه های ماکروجلبکی مورد استفاده در این مطالعه توانایی مطلوبی جهت تولید سوخت زیستی داشتند. همچنین در این مطالعه مشاهده شد که با افزایش غلظت گاز co2 بیان ژن ca کاهش می یابد، اما در غلظت ppm5190 بیشترین میزان بیان ژن cia5 مشاهده شد. بیشترین میزان بیان ژن cab نیز در شدت نوری 12150 لوکس مشاهده شد. در مجموع تنظیم بیان ژن های درگیر در پاسخ به تیمارهای مورد مطالعه، در عملکرد تولید لیپید و نهایتاً خصوصیات گازوئیل زیستی بدست آمده اثر معنی دار می تواند داشته باشد.

Evaluation of three algal strains isolated from Miankaleh wetland for biodiesel production and quantitative study of three genes expression from Chaetomorpha antennina as response to surplus light and CO2 supply

Algae by consuming CO2, light, and nutrients in wastewater not only could reduce the environmental pollutants, but also could increase the productivity of biomass and valueadded byproducts such as biofuels in their cells. On the other hand, molecular techniques such as RealTime quantitative PCR (qPCR) helps to better identify the pathways of response to environmental conditions in algal strains. In this study, at the first, the properties of prospective biodiesel were evaluated for three algal strains (Chaetomorpha antennina, Ulva intestinalis, and Bryopsis pennata) grown on different light intensity (8100, 12150, and 16200 lux) and different CO2 concentrations (380, 5190, and 10000 ppm). Finally, the expression profile of three genes involved in CO2 sequestration (CA, CIA5) and light harvesting (CAB) was investigated in superior strain. The results showed that the light intensity of 12150 lux and CO2 concentration of 5190 ppm led to the highest lipid content (30 to 37%) for all three algal strains. Also, all microalgae used in this study have a good ability to produce biofuels. Moreover, it was observed that increasing CO2 concentration has led to a decrease in the expression of the CA gene, but the highest expression of the CIA5 gene was observed in 5190 ppm CO2 concentration. The highest CAB gene expression was also observed in 12150 lux. In summary, the control of expression of the involved genes could significantly determine the final lipid productivity as well as the properties of prospective biodiesel.