تمت بعون الله تعالى مناقشة اطروحة طالب الدكتوراه ثائر محمد إبراهيم العكيلي من قسم علوم الحياة والموسومة :
امكانية تحفيز بعض الطحالب المعزولة محلياً لانتاج الوقود الحيوي
وذلك في يوم الاربعاء الموافق 29 / 6 / 2016 وعلى قاعة المرحوم الاستاذ سالم عبد الحميد .
وقد تالفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :
ا. د. باسم يوسف ذيبان رئيسا
ا. د. راياض عباس عبد الجبار عضوا
ا.م.د سهير ازهر موسى عضوا
ا.م.د ناظم حسن حيدر عضوا
ا.م.د ماهر زكي فيصل عضوا
ا.م.د ابراهيم مهدي عزوز عضوا ومشرفا
الخلاصة:
تم في الدراسة الحالية جمع عينات للطحالب من مناطق مختلفة من العراق منها عيون مائية وجداول وسواقي في شمال العراق من المنطقة الواقعة على الحدود العراقية الايرانية والتركية, ومن وسط العراق في منطقتي الطارمية والعبايجي, شخصت وعزلت عدة اجناس من الطحالب المستعملة في دراسات الوقود الحيوي منها :
Scendesmusspp , S.quadricouda , S.dimorphus , Chroococcus sp. ,Chlorococcumhumicola , Microcyst sp. , Asterococcussp. ,Chlorella sp. , Oscillotoria sp. , Anabenasp. , Nostoc. Sp. , Ankistrodesmus falcatus
حضرت منها مزارع نقية للطحالب Asterococcussp. , S dimorphus ,Chorococcum humicola واختيرت ثلاثة اوساط زرعية لغرض التنمية والاستزراع هي BG11, Chu13, Chu10 تحت ظروف قياسية (2±25 درجة مئوية وشدة إضاءة3000 لوكس و 8:16 ضوء:ظلام كنظام ضوئي).
تضمنت التجارب ثلاثة محاور, الاول تمثل بدراسة تأثير نوعية الوسط وتركيبه في منحنيات ومعدلات النمو وزمن التضاعف وتقدير الكتلة الحيوية للطحالب المختبرة , فضلا عن متابعة تأثير نوعية الوسط في المحتوى الكيميائي للطحالب والمتمثل (بالدهون والبروتينات والكاربوهيدرات الكلية والمحتوى من الاحماض الدهنية Fatty acids ).اما المحور الثاني فتضمن معاملة الاوساط الزرعية الثلاث بعدد من المعاملات هــي( إزالة النتروجين من الوسط , أضافة NaCl بتركيز 2 غم/لتر , اضافة خليط من فيتامينات B12, B6, B1 بتركيز (0.01, 0.1, 0.1) ملغم/لتر على التوالي فضلا عن تغير سرعة التيار (كعامل خلط) للوسط بالسرعيتن 850, 400 لتر/ساعة).اما المحور الثالث فتضمن اختبار كفاءة منظومة(مفاعل ضوئي حيوي انبوبيTubular Photobioreactor) واعطيه تسميةI.TH.1 من تصميم الباحث لغرض المقارنة بين التربية في القناني الزرعية وامكانية تطبيق الانتاج الاوسع في منظومة المفاعل وبحجم 120 لتر، وذلك باختيار الطـحلب C. humicola والوسط Chu13 .
بينت نتائج الدراسة الحالية ان اعلى معدل نمو سجل في الوسط BG11 للطحلب Asterococcussp. وبلغ 0.343 خلية/يوم اعتمادا على قيم الامتصاصية عند الطول الموجي 650 نانوميترا , اما اعلى معدل نمو اعتمادا على عدد الخلايا فسجل عند الوسط Chu13 بعد اضافة خليط الفيتامينات في الطحلب C.humicolaوبلغ 1.16 خلية/يوم . اما اقل معدل فسجل عند الطحلب Asterococcussp. في الوسط Chu10 بعد اٍزالة النتروجين وبلغ 0.04 خلية/يوم .اما اقل زمن تضاعف فسجل عند الوسط Chu13بعد اضافةNaClللطحلب Asterococcussp. وبلغ 1.12 اعتمادا على قيم الامتصاصية , في حين كان اقل زمن تضاعف عند الاعتماد على عدد الخلايا في الطحلب C.humicola بعد تنميته في الوسط Chu13 بعد اضافة الفيتامينات بلغ 0.257 يوم.اما اعلى زمن تضاعف في الدراسه الحالية فسجل عند الوسط BG11 بعد ازالة N2 للطحلب Asterococcussp. وبلغ 13.7 و 15.05 يوم اعتمادا على قيم الامتصاصية وعدد الخلايا على التوالي.سجلت اعلى قيمة كتلة حيوية عند الطحلب Asterococcussp. عند سرعة تيار 400 لتر/ساعة وبلغت 0.724 ملغم (وزن جاف) اما اقل كتلة حيوية فسجلت عند الطحلب نفسه بعد اضافة NaCl للوسط Chu10 وبلغت 0.203 ملغم (وزن جاف) ,اما اعلى كمية دهون كلية فسجلت عند ازالة النتروجين من الوسط Chu13 للطحلب S.dimorphus وبلغت 320.8 ملغم/غلم (وزن جاف)وحين كانت اقل كمية دهون كلية عند الطحلب C.humicola في وسط السيطرة Chu10 .كما سجلت اعلى نسبة مئوية للدهون الكلية فسجلت عند الطحلب S.dimorphus في الوسط BG11 بعد ازالة النتروجين منه وبلغت 81.48 % . اما اقل نسبة مئوية للدهون الكلية فسجلت عند الطحلب C.humicola في وسط السيطرة Chu10 وبلغت 32.49 % .
اعطت اعلى كمية بروتينات كلية في الدراسة الحالية عند الطحلب Asterococcussp. وعند سرعة 400 لتر/ساعة في الوسط Chu13 وبلغت 299.7 ملغم/غم (وزن جاف) , اما اقل كمية للبروتينات الكلية فسجلت عند الطحلب S.dimorphus وبلغت 8.9 ملغم/غم في الوسط BG11 الخالي من النتروجين .في حين سجلت اعلى نسبة مئوية للبروتينات الكلية عند الطحلب Asterococcussp. بعد اضافة NaCl للوسط BG11 وبلغت 51.17 % اما اقل نسبة مئوية للبروتينات فسجلت للطحلب نفسه بعد ازالة النتروجين من الوسط BG11 وبلغت 5.7 % .أما الكاربوهيدرات الكلية نجد ان اعلى كمية سجلت في الطحلب S.dimorphus عند سرعة التيار 400 لتر/ساعة وبلغت 63.09 ملغم/غم (وزن جاف) , اما اقل كمية للكاربوهيدرات فسجلت في الطحلب Asterococcussp. في الوسط Chu10 بعد اضافة الفيتامينات اليه . بينما سجلت اعلى نسبة مئوية للكاربوهيدرات في الطحلب S.dimorphus في وسط السيطرة BG11 وبلغت 41.67 % . اما اقل نسبة مئوية فسجلت عند Asterococcussp. في الوسط Chu10 بعد اضافة خليط الفيتامينات اليه وبلغت 4.65 % .وعند متابعة تأثير المعاملات في محتوى الاحماض الدهنية (Luric , Palmetic, Stearic, Lionoleic, α-liolenic, Oleic, Archidic, DHA ) نجد ان التراكيز النهائية لها قد تباينت بشكل واضح اذ سجلت الاحماض Luric, Palmetic, Stearic اعلى تراكيز لها في الجنس Asterococcussp. في الوسط Chu13 بعد اضافة NaCl للحامضين الاول والثاني وكانت 46.7 , 381.27 ملغم/لتر على التوالي , اما الحامض Stearic بلغ 117.0 ملغم/لتر بعد ازالة النتروجين من الوسط BG11 .اما الحامضين α-linoleic, Linoleic فسجلت اعلى كمية لها وبلغت 188.3, 22.7 عند الوسط Chu10 بعد اضافة الفيتامينات وعند سرعة 400 لتر/ساعة على التوالي للطحلب Asterococcussp. .اما الاحماض Oleic , Archidic, DHAفسجلت اعلى كمية لها في الطحلب C.humicolaوبلغت 125.08 , 131.8 , 175.65 ملغم/لتر عند سرعة تيار 400 لتر/ساعة في الحامضين الاول والثاني وعند الوسط BG11 بعد ازالة النتروجين للحامض DHA .اما من ناحية النسب المئوية للاحماض فنجد ان الدراسة الحالية بينت ان اعلى نسبة مئوية للحامضين Linoleic , Luric وبلغت 39.69 , 84.9 % عند وسط السيطرة Chu13 والوسط Chu10 بعد المعاملة بالفيتامينات على التوالي عند الطحلب Asterococcussp. .في حين سجلت الاحماض DHA , Oleic , α-linoleic , Stearic اعلى نسبة مئوية لها وبلغت 43.39 , 44.25 , 46.71 , 46.85 % على التوالي عند الطحلب S.dimorphus عند وسط السيطرة BG11 والوسط Chu10 بعد المعاملة بالفيتامينات والوسط BG11 بعد اضافة NaCl على التوالي .اما الحامضين Archidic , Palmetic فسجلت اعلى نسبة مئوية لها في الطحلب C.humicola وبلغت 28.42 , 62.6 % على التوالي عند وسط السيطرة BG11 وسرعة التيار 850 لتر/ساعة . اما عند حساب اعلى كمية للاحماض الدهنية المشبعة S.F.A فسجلت عند الطحلب Asterococcussp. وبلغت 951.7 ملغم/لتر بعد اضافة NaCl الى الوسط Chu13 اما اعلى نسبة مئوية لها فسجلت عند للطحلب نفسه وبلغت 92.5 في وسط السيطرة Chu13. كما سجلت الدراسات الحالية ان اعلى كمية من الاحماض الدهنية غير المشبعة U.F.A سجلت عند الطحلب Asterococcussp. وبلغت 488.2 ملغم/لتر عند اضافة الفيتامينات للوسط Chu10 , بينما كانت اعلى نسبة مئوية سجلت في الطحلب S.dimorphus وبلغت 91.79 % عند اضافة NaCl للوسط BG11 .وعند تطبيق تجربة اختبار منظومة المفاعل الضوئي الحيوي بحجم 120 لتراً وباختيار الطحلب C.humicola والوسط الزرعي Chu13 وبسرعة خلط 400 لتر/ساعة نجد ان المنظومة قد اعطت نتائج مقاربة وبفروق غير معنوية من حيث التأثير في معدلات النمو وزمن التضاعف عند المقارنة مع السيطرتين الاولى والثانية واللتين تمثلان الوسط Chu13 بحجم 150 مل وعملية رج لمرة واحدة يوميا والسيطرة الثانية بسرعة خلط 400 لتر/ساعة وبحجم 3 لتر . اما من حيث تأثير المنظومة في الكتلة الحيوية فقد سجلت ارتفاعا معنويا عند السيطرة الاولى بينما سجلت فروقاً غير معنوية عن السيطرة الثانية عند مستوى احتمالية (P≤ 0.05) اما عند تأثير المنظومة في المحتوى الكيميائي الكلي للطحلب المدروس نجد انها سجلت 199.6 , 200.5 , 198.2 ملغم/غم من الدهون الكلية و 218.5 , 214.3 , 185.9 ملغم/غم من البروتينات الكلية و 147.7 , 165.1 , 143.2 ملغم/غم من الكاربوهيدرات الكلية في السيطرة الاولى والسيطرة الثانية والمنظومة على التوالي . وهذه النتائج تبين عدم وجود فروقا معنوية بين نتائج المنظومة والتربية في القناني المختبرية, اما على مستوى كمية ونوعية الاحماض الدهنية نجد ان هناك تباينا في النتائج اذ سجلت جميع الاحماض الدهنية ارتفاعا معنويا عن السيطرة الاولى عدا حامض Luric الذي اختفى من السيطرة الثانية والمنظومة على حد سواء,في حين كان هناك انخفاض معنوي في الاحماض α-Liolenic ,Olice ,Archidic . في حين سجلت المنظومة ارتفاعا معنويا في الاحماض Palmetic, Linolic, DHA مقارنة مع السيطرة الثانية , مع ظهور حامضي Myrestic و Stiric في المنظومة واختفائهما من السيطرتين .مما يبين اهمية استعمال هذه المفاعلات الضوئية الحيوية في دراسة الوقود الحيوي .
وحضر المناقشة جمع من التدريسيين وطلبة الدراسات العليا وذوي الطالب والضيوف الكرام.
تمنياتنا للزميل ثائر محمد إبراهيم العكيلي بدوام الموفقية والنجاح .
