چکیده
ریزجلبکها کاربردهای فراوانی در زندگی بشر اعم از تغذیه، صنایع بهداشتی و داروئی، تصفیه فاضلاب و تولید سوخت دارند، اما تولید تجاری ریزجلبک ها اغلب پرهزینه تر از تولید آزمایشگاهی آنهاست، زیرا به مقادیر قابل توجهی از مواد مغذی مختلف نیاز دارند. جلبکها تحت شرایط محیطی مختلف رشد یکسانی ندارند، لذا با تغییر برخی عناصر غذایی، می توان میزان رشد و تراکم سلولی را به ویژه در مقادیر انبوه به حداکثر رساند. در حال حاضر فقدان تولید انبوه ریز جلبکهای مغذی و خوشخوراک در بازار وجود دارد و انتظار می رود که هر چه بیشتر بر ایجاد شرایط بهتر و البته مقرون به صرفه جهت کشت آن ها پرداخته شود. این مطالعه با هدف استفاده از روش سطح پاسخ (Response Surface Methodology) ، که از تکنیک های آماری و ریاضیات کاربردی برای ساخت مدل های تجربی بهره می گیرد ، جهت شناسایی سطوح بهینه متغیرهای خاص در یک محیط کشت عمومی اقتصادی ، در حضور بیکربناتسدیم به عنوان منبع کربن معدنی برای افزایش بهرهوری زیستتوده (BP) و محتوای کلروفیل کل (CHL) در ریزجلبک Chlorella vulgaris انجام شد. مقادیر پیشبینیشده مدل در RSM برای بهرهوری زیستتوده و محتوای کلروفیل به ترتیب 37/119 میلیگرم در لیتر در روز و 61/7 میلیگرم در لیتر در شرایط بهینه: دمای 25 درجه سانتیگراد، نیترات 39/716 میلیگرم در لیتر ، فسفات 14 میلیگرم در لیتر و بیکربناتسدیم 259 میلیگرم در لیتر بود. نتایج پیشبینیشده و پاسخ واقعی با R2: 0/75 و R2: 0/81 و R2 تنظیم شده: R2: 0/51 و R2: 0/64 به ترتیب برای بهرهوری زیستتوده خشک و غلظت کلروفیل کل نشان داد که با مدل انتخابی مطابقت معقولی وجود داشت. روش پیشنهادی برای بهینه سازی آزمایشات مربوط به بهرهوری زیستتوده خشک و غلظت کلروفیل کل ، اعمال شد و مشخص شد که از روشهای معمول بهتر عمل میکند. طبق مقادیر بهینه به دست آمده توسط روش پیشنهادی با کمتر از 10 درصد خطا ، میتوان تأیید کرد که میزان افزایش یافته بهرهوری زیستتوده خشک و غلظت کلروفیل کل در شرایط آزمایشگاه مناسب بود. شرایط بهینه شده در ادامه در مقیاس 300 (کشت بینابینی) و 1000 (کشت نیمه انبوه) لیتری نیز مورد بررسی قرار گرفت، که میانگین بهرهوری زیستتوده و غلظت کلروفیل کل در مقیاس اول به ترتیب 104 میلیگرم در لیتر در روز و 5/6 میلیگرم در لیتر و در مقیاس دوم 8/87 میلیگرم در لیتر در روز و7/5 میلیگرم در لیتر به دست آمد. هزینه برآورد شده از تولید 1 گرم زیستتوده خشک کلرلا ولگاریس با ترکیبات صنعتی (2100 ریال، 30/04/1403) در این مطالعه در مقایسه با استفاده از محیط های اختصاصی کلرلا با تعداد و هزینه بیشتر ترکیبات آن ها ، در شرایط نیمه صنعتی کمتر بود. اگر چه بهرهوری زیستتوده در این تحقیق در کشت 1000 لیتری کمتر از شرایط آزمایشگاهی بود ، اما می توان این شرایط را در تولید کلرلا ولگاریس جهت تغذیه آبزیان و سخت پوستان چه به صورت تازه و چه خشک با صرف زمان و هزینهی کمتر پیاده کرد، زیرا کاهش ترکیبات بستر کشت و بهینه سازی مقادیر آن ها می تواند نشان دهنده بهبود در اقتصادی نمودن فرآیند کشت و در نهایت سود بیشتر باشد.