مناقشة رسالة طالبة الماجستير رغد صلاح من قسم علوم الحياة

جرت على  قاعة المرحوم أ.سالم عبد الحميد المناقشة العلنية لرسالة طالبة الماجستير رغد صلاح محمد  من قسم علوم الحياة والموسومة :

كمية CO₂ المجهز في النمو ومحتوى الدهون لطحلب Chlorococum humicola

وتألفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :

أ.د. جاسم محمد سلمان                                 رئيسا

أ.م. رهف وائل محمود                               عضوا

م.د. ثائر محمد ابراهيم                               عضوا

أ.د. ابراهيم مهدي عزوز                             عضوا ومشرفا

تناولت هذه الدراسة متابعة التأثيرات التي يحدثها تجهيز ثاني أوكسيد الكاربون النقي CO2 بتراكيز مختلفة (100, 75, 50, 20 %) حجم/حجم  في منحنيات ومعدلات النمو وأزمنة التضاعف للطحلب  الاخضر Chlorococcum humicola  المعزول محليا بالاعتماد على قياس الامتصاصية وعدد الخلايا، وكذلك متابعة التأثير في الخصائص الفسلجية والتركيب الحيوي لخلايا الطحلب من خلال تقدير التغيرات الحاصلة في الكتلة الحيوية Biomass و الدهون الكلية Total lipids وبعض الاحماض الشحمية  Fatty acids، وعلاقة هذه التغيرات بطبيعة وتركيب الوسط الزرعي Culture medium المستعمل لتنمية الطحلب ، أذ استعملت ثلاثة أوساط لتنمية خلايا الطحلب هي (BG11, Chu13, Chu10 ). عرضت أوساط التنمية للتجهيز الغازي  المباشر لمرة واحدة وللتجهيز المتناوب كل 72 ساعة. كما تم حصاد الطحالب في نهاية التجربة وحساب الكتلة الحيوية الجافة (غم / لتر وزن جاف).

   أجريت التجارب في ظروف مختبرية محكمة بدرجة حرارة 2) 25^_+م0) وشدة أضاءه 3000 lux ونظام أضاءه 8:16 ساعة ضوء وظلام ، واس هيدروجيني حوالي 7.5، حقنت المزرعة الطحلبية بغاز CO2 بوساطة جهاز ( Gas – flow – meter)  سجلت النتائج عند الزمن صفر ويوميا كل  72ساعة ولمدة 18 يوما لكل تجربة ، أخذت ثلاثة مكررات لكل  عينة وأعيدت كل تجربة لمرتين لأغراض المقارنة وتصويب النتائج.

    بينت النتائج وجود استجابات متباينة  في منحنيات ومعدلات (K )النمو وأزمنة التضاعف        (G ) لخلايا الطحلب  المدروس بعد تعريضها الى التراكيز المذكورة أعلاه من CO2 سواء بالمعاملة لمرة واحدة أو لعدة مرات كل 72 ساعة وفي جميع الاوساط الزرعية الثلاثة                ( (Chu10, BG11, Chu13 المستعملة لتنمية خلايا الطحلب مع أفضلية للوسط Chu13 على بقية الاوساط الاخرى سواء بتطبيق قيم شدة الامتصاصية على الطول الموجي  650nmأم حساب عدد الخلايا.

     أما الكتلة الحية Biomass الجافة التي تم الحصول عليها بعد حصاد الطحالب في نهاية كل تجربة،  فقد سجلت مع المعاملة لمرة واحدة بالغاز وبالتراكيز المستعملة في التجارب ( 100,75, 50 ,25حجم/حجم)% القيم (310 ،360 ،410 ،360) و  (66، 77،63 ، 70) و (110،122،167،200 ) ملغم/ لتر وزن جاف للأوساط الزرعية  Chu-13و Chu10 و BG11 ، أما عند المعاملة كل 72 ساعة فقد سجلت الكتلة الحية الجافة القيم التالية (149.7، 159.2،  242.9،158.5،) و(72.2، 110، 56، 68.5 ) و ( 90،105.3،157.5،117.5) ملغم/لتر وزن جاف  لنفس الاوساط،  بينما سجلت أوساط السيطرة في كلا المعاملتين (مرة واحدة وكل 72 ساعة) القيم ( 310، 76،51،) و (108.1، 76،105.7) ملغم/لتر وزن جاف على التوالي .

وعند متابعة مستوى الدهون الكلية Total lipids   ومدى تأثره بالتعريض لتراكيز  غاز CO2  أظهرت النتائج أن الاوساط الثلاثة المختبرة أعطت نتائج متباينة من تراكم الدهون، أذ سجلت عند التعريض لمرة واحده القيم (176،151، 186، 197،) و (65، 110،155، 75) و (147، 175، 110،150) وعند المعاملة كل  72 بلغت الدهون (101،206، 156،106) و(66،111،76،91) (168،185،130،110) و  بينما في أوساط السيطرة سجلت القيم   (196،   89.1،176.6)        ( 196.5،155،90) ملغم / لتر وزن الجاف، للأوساط الزرعية  BG11, Chu10, Chu13 على التوالي.

    كذلك تمكنت الدراسة الحالية من الكشف عن عدة  أحماض دهنية Fatty acids  في الكتلة الحية الجافة لخلايا الطحلب المختبر عن طريق تقنية (HPLC) شملت:

  Myristic C14:0, Palmetic C16:0,   Plamitolic C16:1, (Arachidic C20:4, Linoleic C18: 2(Omega:6),   ، Oleic C18:1(Omega 9) .

     وعند تعريض خلايا الطحلب  C. humicola  للتراكيز ( 100,75,75,25) % حجم/حجم من غاز  CO2لمرة واحدة وكل 72 ساعة نجد أن استجابة الاحماض الدهنية في الخلايا كانت مختلفة حسب نوع المعاملة  وتركيز الغاز وتركيب ومكونات كل وسط من الاوساط الثلاثة المستعملة لتنمية الطحلب، وبالرغم من أن جميعها سجلت زيادة في كميتها عن عينات السيطرة في جميع التراكيز والاوساط  باستثناء حامض Myristic C14:0 الذي سجل قيمة أقل ( 90.11 ) مع التركيز 25% مقارنة مع السيطرة ( 100.76) ملغم/لتر،  ألا أنها اختلفت في مقدار هذه الاستجابة، أذ أن الاحماض Myristic C14:0  و Palmetic C16:0 و Linoleic C18: 2(Omega:6),  أعطت أفضل القيم مع الوسط BG11 وسجلت (463.01 ، 587.47، 817.77) ملغم/لتر وزن جاف في التراكيز ( %75, 50, 75) حجم/حجم ، بينما الاحماض Plamitolic C16:1, Oleic C18:1  و Arachidic C20:4سجلت أعلى القيم (428.98، 102.1، 382.94 ) ملغم/لتر وزن جاف في الوسط Chu10 عند التعريض لتراكيز الغاز(75،100 ،100)% حجم/حجم على التوالي عند التعريض لمرة واحده لتراكيز .

أما عند المعاملة عدة مرات كل 72 ساعة  مع التراكيز المطبقة في الدراسة من  CO2نجد مقدار الاستجابة قد تغير بين هذه الحوامض وسجل كلا من palmetic C16:09 و   myristic C14:0 و palmitolicC16:1  و Olic C18:1 و   Linolic C18;2 القيم التالية : (  440.64،  474.54،987، 770 ،  1054.25، 455.64) ملغم/لتر وزن جاف في التركيزين ( %100, 75) حجم/حجم  عند تنمية الطحلب في الوسط Chu10، بينما سجل الحامض Arachidic C20:4 أعلى قيمة له (684.35 ) ملغم/ لتر في الوسط BG11 عند التركيز 100% .

   يمكن الاستنتاج بأن الطحلب  humicola Chlorococcum المستعمل في الدراسة بشكل خاص يعد مادة جيدة لتطبيق تجارب تحفيز معدلات النمو والتركيب الكيموحيوي للطحالب واستعمالاتها للأغراض البحثية الصرفة  أو في مجال الطاقة البديلة والوقود الحيوي والاستعمالات الطبية التي تحتاج هذه المركبات في التطبيق العملي وهذا ما تهدف اليه الدراسة الحالية.

---

The MSc. thesis discussion of student Raghad Salah from department of Biology

At the hall of the late Dr.Salim Abdulhameed, the MSc thesis discussion of student  Raghad Salah from department of  Biology s entitled (Theamount of CO2 Suppliedin Growth and lipid Content of Chlorococumhumicola alga)has been discussed

The discussion committe

Prof.Dr.Jasim Mohammed Salman  Head

Lect.prof  Rahaf Walil Mahmood     member

Lect.Dr.Thair Mohammed Ibrahim       member

Prof.Dr.Ibrahim Mahdi Azoz      supervisor member

Abstract

The current study examined the effects of the suppling of pure carbon dioxideCO2 (25, 50, 75, 100%) volume/volume in the curves and growth rates and the times of multiplication of the green algaChlorococcumhumicolathat isolated locally by relying on the measurement of absorbency and number of cells. As well as follow-up effect on the physiological properties and biosynthesis of the algal cells by estimating changes in biomass, total lipids and some fatty acids, and the relationship of these changes to the nature and composition of the culture medium used for the development of alga. Three growth media were used for the development of algal cells (BG11, Chu13, Chu10). The growth mediawere exposed once direct gas suppling and alternating suppling every 72 hours. Algae have also been harvested at the end of the experiment and calculate dry biomass (gm/L dry weight).

Experiments were conducted in laboratory conditions at (25±2)°C, the intensity of the lighting 3000 lux, the lighting system of 8:16 hours light and darkness, pH about 7.5. The algal culture was injected with CO2 gas by the device (Gas-flow-meter).The results were recorded at time zero and daily every 72 hours and for 18 days for each experiment. Three replicates were taken per sample and each experiment was twice returned for comparison purposes and correction of results.

The results have shown that present vary responses in the curves and rates (K) growth and times of multiplication (G) of studied algal cells after exposure to the above-mentioned concentrations of CO2, either by once treatment or several times every 72 hours and in all three culture medium (Chu10, BG11, Chu13) which, used for the development of algal cells with the advantage of the Chu13 media on the rest of the media either applying the values of absorbency intensity on 650nm wavelength or calculating the number of cells.

While the dry biomass was obtained after the algae harvest at the end of each experiment and was recorded with a once treatment with gas and the concentrations used in experiments (25, 50, 75, 100 v/v)% values (310, 360, 410, 360), (66, 77, 63, 70), (110, 122, 167, 200) mg/L dry weight Chu13, Chu10 and BG11.As well as treated every 72 hours, the dry biomass recorded the following values (149.7, 159.2, 242.9, 158.5,), (72.2, 110, 56, 42.6), (90, 105.3, 157.5, 117.5) mg/L dry weight for the same media, while control media were recorded in both treatments (once and every 72 hours values (310, 76, 51) and (108.1, 76, 105.7) mg/L dry weight respectively.

At the following total lipids level and its exposure to CO2 gas concentrations, the results showed that the three tested media gave differed results from fat accumulation.The once exposure values (176, 151, 186, 197, (65, 110, 155, 75), (147, 175, 110, 150) and when the treatment every 72 (101, 206, 156, 106), (66, 111, 76, 91) (168, 185, 130, 110). While in the control media recorded values (196, 89.1, 176.6) (196.5, 155, 90) mg/L dry weight, for Chu13, Chu10, BG11 respectively.

    The current study has also been able to detect several fatty acids in the dry biomass of the dry algal cells tested by technique (HPLC) included: Myristic C14:0, Palmetic C16:0, Plamitolic C16:1, (Arachidic C20:4, Linoleic C18:2 (Omega: 6), Oleic C18:1 (Omega 9).

     When the cells of algaeC. Humicola were exposed to the concentrations (25, 50, 75, 100)% v/v of CO2 gas for once and every 72 hours. It found that the response of fatty acids in the cells was different depending on the type of treatment, concentration of gas and the composition and components of each of the three mediathat used for the development of the algae. Although all treatments recorded an increase in the quantity of control samples in all the concentrations and media except Myristic acid C14:0 which recorded a lower value (90.11) with a

concentration of 25% compared to control (100.76) mg/L. However, they

differed in the amount of this response, as the acids Myristic C14:0  and Palmetic C16:0, Linoleic C18:2 (Omega: 6), gave the best values with medium BG11 and recorded (463.01, 587.47, 817.77) mg/L dry weight in the concentrations (75%, 50, 75) v/v, while Plamitolic C16:1, Oleic C18:1 and Arachidic C20:4 acids recorded higher values (428.98, 102.1, 382.94) mg/L dry weight in the medium Chu10 when exposed to once of gas concentrations (75, 100, 100)% v/v respectively. 

At the time of treatment several times every 72 hours with the concentrations applied in the study of CO2 it find the amount of response may change between these acids and record each of Palmetic C16:09, Myristic C14:0, Palmitolic C16:1, Olic C18:1 and Linolic C18:2 the following values: (440.64, 474.54, 987, 770, 1054.25, 455.64) mg/L dry weight in two concentrations (100, 75%) v/v when developing algae in the media Chu10, while the acid Arachidic C20:4 recorded highest value (684.35) mg/L in the media BG11 at 100% concentration.

   It can be concluded that the species used in the study Chlorococcumhumicola in particular is a good substance for the application of experiments stimulating the growth rates and the biochemical synthesis of algae and its uses for pure research purposes or in the field of alternative energy, bio fuels and medical uses that need these compounds in practice and this is the current study aims.