عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر استفاده انفرادی و تلفیقی از مخمرهای Phaffia rhodozyma و Rhadotorula glutinis در تولید کاروتنوئیدها ، از طریق ضایعات غذایی موجود در کشور ( با تاکید بر ضایعات شیلاتی)
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی - تکثیر و پرورش آبزیان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6499;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70078
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- مرتضی بهره مند
- استاد راهنما
- مهرداد فرهنگی
- چکیده
- افزایش دانش بشر درباره ریز مغذی‌ها، زمینه جدید و بسیار ارزشمندی را در علم تغذیه تحت عنوان نوتروسوتیکال‌ها (غذا داروها و یا ترکیبات زیستفعال) به وجود آورده که از آن تحت عنوان پل ارتباطی بین غذا و داروها یاد می‌شود. ترکیبات زیستفعال عبارتند از غذا و یا بخشی از آن که منافع دارویی و یا بهداشتی متعددی در سلامت انسان و سایر موجودات در بر دارند. یکی از با ارزشترین ترکیبات مذکور آستاگزانتین می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از محیط‌های کشت حاوی سوبسترا‌های ارزان‌قیمت بومی (هیدرولیزات اسیدی میگوی وانامی، جلبک گراسیلاریا و گوجه‌فرنگی) نسبت به تولید کاروتنوئیدها (با محوریت تولید آستاگزانتین) از طریق فرآیند تخمیر توسط دو مخمر Xanthophyllomyces dendrorhous DSM 5626 و Rhodotorula glutinis var. glutinis PTCC 5258 اقدام به عمل آمد. هیدورلیز اسیدی سوبستراها با استفاده از اسید هیدروکلریک (برای ضایعات میگو) و اسید سولفوریک (برای ضایعات گیاهی) انجام شد. مراحل مختلف کشت میکروبی به منظور تعیین مناسبترین نوع مخمر (مخمر X. dendrorhous، مخمر R. glutinis و یا تلفیق هر دوِی آنها) و هیدورلیزات (هیدرولیزات میگو، هیدرولیزات جلبک و یا هیدرولیزات گوجه‌فرنگی) و همچنین تعیین میزان بهینه کربن (10، 25، 40، 45 و یا 50 گرم در لیتر) و نیتروژن (1/0، 3/0، 5/0، 1 و یا 5/1 گرم در لیتر) و بهترین زمان کشت (5، 7 و یا 9 روز) با استفاده از طرحهای فاکتوریل کامل، بلوک کامل تصادفی و طرح کاملا تصادفی به مرحله اجرا درآمد. نتایج حاصل از آنالیز شیمیایی هیدرولیزات‌ها نشان داد که بیشترین میزان کربن (0/2±00/180 گرم در لیتر) به هیدرولیزات جلبک گراسیلاریا متعلق بوده و هیدرولیزات میگوی وانامی از این حیث در جایگاه دوم قرار گرفت (30/0±20/42 گرم در لیتر). بیشترین (50/0±03/88 گرم در لیتر) و کمترین (07/0±75/1 گرم در لیتر) میزان نیتروژن به ترتیب در هیدرولیزات میگو و هدرولیزات گوجه‌فرنگی مشاهده شد (05/0P<). نتایج حاکی از آن بود که بیشترین میزان پاسخ‌ها زمانی مشاهده می‌شوند که از کشت تلفیقی دو مخمر بر روی محیط کشت حاوی هیدرولیزات میگو استفاده به عمل آید. بیشترین میزان تولید کاروتنوئید کل (553 میکروگرم در گرم وزن خشک مخمر)، آستاگزانتین (399 میکروگرم در گرم وزن خشک مخمر) و بیومس (8/9 گرم در لیتر)، در کشت تلفیقی دو مخمر بر روی م
- Abstract
- Abstract Increasing knowledge about micronutrients opens a new and exciting field of nutrition science, named nutraceuticals, which is a link between nutrition and medicine. They are defined as food or parts of food, that provide medical or health benefits for human and other organisms, including the prevention and treatment of different diseases. One of the most valuable nutraceuticals is astaxanthin. In this study, the use of some culture media containing inexpensive native substrates (acid hydrolysates of shrimp, algae and tomato) for production of carotenoids (especially astaxanthin) through a yeast fermentation process by Xanthophyllomyces dendrorhous DSM 5626 and Rhodotorula glutinis var. glutinis PTCC 5258 was investigated. Acid hydrolysis of substrates were implemented by hydrochloric acid (for shrimp wastes) and sulfuric acid (for plant wastes). The aim of this study was to determine the best type of yeast (X. dendrorhous, R. glutinis or co-culture of both yeasts) and hydrolysate (shrimp, algae or tomato hydrolysates) to determine the optimum amounts of carbon (10, 25, 40, 45, or 50 g/l) and nitrogen (0.1, 0.3, 0.5, 1.0, or 1.5 g/l) and the best duration period of yeast culture (5, 7 or 9 days). Different stages of the experiment were conducted using full factorial, completely randomized block and completely randomized designs. Chemical analysis of hydrolysates showed that the maximum amount of carbon (180.00±2.0 g/l) was observed in algae hydrolysate, and shrimp hydrolysate was in second place in this regard (42.20±0.3 g/l). Maximum (88.03±0.5 g/l) and minimum (1.75±0.07 g/l) amount of nitrogen were recorded in shrimp and tomato hydrolysates, respectively (P<0.05). The results showed that the highest amount of total carotenoids (553 micrograms per gram dry weight of yeast), astaxanthin (399 micrograms per gram dry weight of yeast) and biomass (9.8 grams per liter), were achieved while the co-culture of both yeasts was used on a medium containing shrimp hydrolysate, during the 9 days culture period. A comparison of the results of the co-culture of two yeasts on a medium containing shrimp hydrolysate and YM medium showed that the biomass and carotenoid production on a medium containing shrimp hydrolysate (9.40±0.14 g/l and 523.50±2.12 µg/g, respectively) was significantly higher than those in YM medium (P<0.05). Although, the amount of astaxanthin production between these two cultures were not significantly different, however the amount of astaxanthin produced by co-culture of both yeasts on a medium containing shrimp hydrolysate was higher than YM medium. The highest production of each parameter (total carotenoids, astaxanthin and biomass) was achieved, while the optimum amount of carbon and nitrogen were 40 and 0.5 grams per liter, respectively. However, by increasing or decreasing the amount of carbon and nitrogen from these values, the amounts of all 3 parameters were significantly decreased (P<0.05). Although the production of all 3 parameters were higher in 9 days compared to 7 days culture period, however there was no significant differences between these two culture periods. Considering the results it can be concluded that the 7 days culture period is more economically justified.
