پاسخ‌های فیزیولوژیک spirulina platensis به نانوذرات تیتانیوم و سیترات

به‌منظور بررسی اثر تحریک کنندگی نانوذرات tio2 بر میزان رشد و افزایش برخی متابولیت‌ها در میکروجلبک spirulina platensis، فرم‌های آناتاز و روتایل نانوذره در مقایسه با فرم بالک، در حضور و یا عدم حضور سیترات، بر روی میکروجلبک تاثیر داده شدند. بیشترین مقدار کلروفیل a، کاروتنوئید، فیکوسیانین (pc)، آلوفیکوسیانین (apc) و فیکواریترین (pe) در روز سوم آزمون مشاهده شد. بیشترین pc، توسط روتایل و بیشترین مقدار apc و pe توسط آناتاز (با سیترات یا بدون آن) به دست آمدند. نانوذره روتایل (با سیترات یا بدون آن)، بهتر از نانوذره آناتاز و حتی فرم بالک سبب افزایش زی‌توده خشک و سرعت رشد ویژه ماکزیمم (µm) شد. افزایش کربوهیدرات توسط نوع بالک و تاحدودی نانوذره روتایل تحریک شد. غلظت‌های کم نانوذرات در افزایش رنگدانه‌های pc، apc وpe غالباً تاثیر بهتری داشتند. افزودن سیترات بدون tio2، سبب تحریک تولید آستاگزانتین، لیپید، پروتئین وros شد. تیمار همزمان سیترات و تیتانیوم، توانست تاحدودی تاثیرات منفی نانوذرات بر شاخص‌هایی نظیر وزن خشک را کاهش دهد، اما درکل، تاثیر آن به فرم tio2 و نیز زمان تنش بستگی داشت. فعالیت آنتی اکسیدانی، توسط فرم بالک تحریک و سبب کاهش مالون دی آلدهید (mda) شد، اما افزایش میزان mda توسط نانوذرات مشاهده و بیشترین میزان ros در تیمار با روتایل به همراه سیترات در روز سوم، ملاحظه شد. درمجموع، تاثیرات تحریک کننده  tio2بر بهبود شاخص‌های میکروجلبک s. platensis و یا تاثیرات منفی آن به فرم و غلظت tio2، وجود و یا عدم وجود سیترات و نیز مدت زمان تیمار بستگی داشت.

physiological responses of spirulina platensis to nanoparticles of tio2 and citrate

in order to investigate the stimulating effect of tio2 nanoparticles on the growth rate and the increase of some metabolites in the microalgae spirulina platensis, the anatase and rutile forms of the tio2 nanoparticle were compared to the bulk form, in the presence or absence of citrate, on the microalga. the highest chlorophyll, carotenoid, phycocyanin (pc), allophycocyanin (apc), and phycoerythrin (pe) were observed on 3rd day. the highest pc and apc/pe were obtained by rutile and anatase, respectively. rutile nps could stimulate the increase of dry biomass and maximum specific growth rate (μm) better than anatase and even the bulk form. carbohydrate production was stimulated by bulk and rutile. low concentrations of nanoparticles often had a better effect in increasing pc, apc, and pe pigments. the addition of citrate without tio2 stimulated the production of astheaxanthin, lipid, protein, and ros. the simultaneous treatment by citrate-tio2 was able to reduce the negative effect of nanoparticles on dry weight, but totally, its effect was dependent on the form of tio2 and stress time. antioxidant activity was stimulated by the bulk form and caused a decrease in malondialdehyde (mda), but an increase in mda was observed by nanoparticles. the highest ros was observed in the treatment with rutile (with citrate) on the 3rd day. in general, the stimulating effect of tio2 on the improvement of indices or its negative effects on s.platensis microalga depended on the form and concentration of tio2, the presence or absence of citrate, and the duration of treatments.