تأثيرالعوامل البيئية وبعض الملوثات على المحتوى الكيميائي والقيمة الغذائية للطحلب الأخضر المزرق Spirulina platensis(Nordst.)Geitler
No Thumbnail Available
Files
Date
2010-04-18
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The present study aimed to test the nutritional value of micro algae as )micophytes) Spirulina Platensis (blue-green algae) and study the influence of some growth factors (pH, temperature, light and salinity) as well as two other polluting factors (insecticides and UV radiation) on the chemical content . To achieve this aims the algae has been isolated and purified in pure culture then multiplied and propagated to obtain biomass for chemical analysis .
The nutritional value of alga was studied through out the study of the chemical content, especially proteins, carbohydrates, lipids, amino acids, fatty acids, minerals, ash, and chlorophyll, as well as through the value of the rate of digestion of protein ( disgestibility ) and the impact of the above factors were studied on the chemical content and protein disgestibility.
It was observed that the studied alga had a good chemical content and a good nutritive value, especially for high protein content of alga,the same was observed in the rest of the other components such as carbohydrates and fat . the total concentrations of protein Carbohydrate and lipids in the grown alga in standard conditions( control ) were(64.20 ، 14.35 ، 6.4) % of dry weight respectively . Alga is also characterized by amino acids, especially basic ones such as lysine (3.1)% of dry weight , essential amino acids index (one of the important indicators of the content of essential amino acids compared with the standard sources, and then as a good indicator of the value of the nutritive) with (0.910) . The content of fatty acids in the algae was suitable , especially that which affected the nutritional value such as bamutaik and lenolenk acids which scored the highest value (27.9 ، 22.3)% of the total lipids respectively . So it has a suitable content of mineral elements especially of nitrogen and phosphorus with rate (10.22 ، 1.7)% of dry weight respectivly . Also the study showed a good content of chlorophyll (1.8 ) µl/100ml . .In addition,the digestibility of proteins of alga ( in laboratory ) which was ( 85.73)% . Among the important indicators determining the nutritional value tackled in the current study, is the calculation of the gross of energy by using the values of the three main compounds (proteins, carbohydrates and lipids) in an equation which gives certain amount of the expense of the total energy, which giving a good indication of the nutritional value.
In the main part of study of the alga Spirulina Platensis was exposed to different growth factors, and varying levels of pH values ranging from (6-10) then the chemical measurements were carried out on alga to show the change in chemical content ., The pH (8.5) represents the most suitable to produce a higher content of chemical compounds.
For the second factor , the level of temperature ranged between (15-45) ºC. The temperature (35) ºC is the most appropriate and gave the highest content of the majority of compounds studied. But deuiation from the unsaturated fatty acids was recorded in most of unsaturated fatty acids, including lniollenek highest content at a temperature of (40) ºC and amounted to (26.39)% of total fat.
Then the impact of different levels of illumination ranging from (10-150) µi/ m 2 / sec was studied. The results have shown that the highest values of certain chemical compounds (proteins, carbohydrates and essential amino acids,through the use at the level of lighting (100) Maekeroanstein / m 2 / sec. were recorded .While the other part of the section showed the chemical compounds (such as lipids, amino acids, fatty acids, minerals and ash) and the rate of digestion of proteins had the highest content at the level of lighting (75) Maekeroanstein / m 2 / sec. The content of chlorophyll remained at its high level in lighting level of (25-100) Maekeroanstein / m 2 / s.
In the next stage , the impact factor of salinity has been studied .Salinity concentrations were used salinity ranging (1-25) g / L. Given the salt concentration (15) g / liter was given higher content of protein, carbohydrates, amino acids and saturated fatty acids, the amount of sufficient energy and the highest content of ash. while the concentration was (5) g / L is the most suitable to obtain the highest value for some minerals and unsaturated lipids, chlorophyll and the rate of digestion of proteins.
Later study the effect of two types of pollutants were studied the first is the pesticide concentrations which ranged from (0-25) mg / liter. The highest content of all the chemical compounds were at the low concentrations (0.5) mg / L compared with a control samples. With the exception of the amino acid proline, which showed the extent of carrying more of the highest concentrations of pesticide reaching to (5) mg / L.
For the factor of radiation has the ultraviolet (UV)was used to study the effect of this factor on the chemical content of the alga Spirulina .the pure culture was exposed to certain doses by certain different periods ranging between (0-3) wm-2 .So the dose irradiation was (1) wm - 2 which is the most suitable (compared to the control sample) that gave the highest content of most chemical components, while the dose (2.5) wm-2 was ideal for carbohydrates, either amino acids had the highest content when (1.5) wm-2 as well as a nitrogen.
The influence of two factors together on the chemical content and nutritional value that examined the impact of factors (pH and pesticide) and (pH and radiation), (temperature and pesticide), (temperature and radiation), and (pesticide and radiation) .The results have shown that the effect of overlap on all factors on the chemical content was positive (cooperative) leading to a shortfall in the content of all the components and the chemical compounds of the alga decvese.
اختبرت القيمة الغذائية لاحد الطحالب الخضر المزرقة Spirulina platensis من خلال تحديد المحتوى البايوكيميائي له ومعرفة معدل هضم البروتين تحت تاثير بعض الظروف البيئية متمثلة بالرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وشدة الاضاءة والملوحة بالاضافة الى تاثير عاملين من العوامل الملوثة للبيئة هما (المبيد الحشري Thiame thoxam ) وجرع مختلفة من الاشعة فوق البنفسجية (UV)Ultra Violet .حيث تم عزل الطحلب وتشخيصة من مناطق مختلفة من نهر الغراف والفرات في محافظة ذي قار للفترة من ( صيف عام 2008) وتم تنقيتةُ واكثاره باستعمال الوسط الزرعي Zarrouk وذلك لاجراء التحليلات البايوكيميائية علية.
درست القيمة الغذائية للطحلب من خلال دراسة المحتوى الكيميائي متمثلا بالبروتينات و الكاربوهيدرات و الدهون و الاحماض الامينية و الاحماض الدهنية و العناصر المعدنية والرماد وصبغة الكلوروفيل ، كذلك من خلال معرفة قيمة معدل هضم البروتين في ظروف النمو الطبيعية وتحت العوامل البيئية أعلاه.
تبين النتائج ان الطحلب المدروس يمتلك محتوى كيميائي جيد وتميز بقيمة غذائية جيدة ولاسيما بالنسبة لمحتوى البروتين ، بالاضافة الى بقية المكونات كالكاربوهيدرات و الدهون، اذ بلغ تركيز البروتين والكاربوهيدرات والدهون في العينات المزروعة في ظروف مثالية ( عينة السيطرة ) (64.20 % و 14.35 % و 6.4 %) وزن جاف على التوالي . كما تميز الطحلب بمحتوى جيد من الاحماض الامينية لاسيما الاساسية منها كحامض اللايسين المهم فقد بلغ تركيزه (3.1% ) وزن جاف . كما بلغ دليل الاحماض الامينية الاساسية Essential Amino Acid Indes (EAAI)(0.910) . كما كان محتوى الطحلب من الاحماض الدهنية مناسبا ًخصوصا ً المؤثرة في القيمة الغذائية كحامض البالمتيك واللينولينك حيث سجل اعلى قيمة لهما (27.9 % و 22.3 %) دهون كلية على التوالي، وكان محتواه من العناصر المعدنية خاصة عنصرا النتروجين والفسفور( 10.22 % و 1.7 % ) وزن جاف على التوالي . اما تركيز الكلورفيل فقد بلغ (1.8) ملغم / 100 سم3 . كما درس جانبا ً مهماً في القيمة الغذائية للطحلب وهو قابلية هضم البروتينً اذ بلغت (85.73 % ).
بعدها جرى تعريض طحلب Spirulina platensis الى تاثير بعض العوامل البيئية المدروسة وبمستويات متباينة تمثلت بالرقم الهيدروجيني و بقيم تراوحت من (6-10) فظهر ان الرقم الهيدروجيني (8.5) كان الأكثر ملائمة لأنتاج أعلى محتوى من المركبات الكيميائية (البروتين والكاربوهيدرات والدهون والطاقة الكلية ومعدل هضم البروتين والكلوروفيل وبلغ (65.11 %و 15.6 % و 5.8 % و490.3972 % و86.00 % و 2.0%) وزن جاف
اما درجة الحرارة فقد استعملت الدرجات الحرارية ما بين (15-45) مْ . فكانت درجة الحرارة (35) ْم هي الاكثر ملائمة واعطت اعلى محتوى لغالبية المركبات المدروسة . ولكن شذ عن ذلك الاحماض الدهنية غير المشبعة فقد سجلت اغلب الحوامض الدهنية غير المشبعة ومنها اللينولينك اعلى محتوى عند درجة حرارة (40) مْ وبلغ (26.39%) دهون كلية .
اوضحت النتائج باستعمال مستويات مختلفة من الاضاءة تدرجت من (10-150) مايكروانشتاين/م2/ثا . فتبين من خلال النتائج تسجيل اعلى قيم لبعض المركبات الكيميائية (بروتينات و كاربوهيدرات ودليل الاحماض الامينية الاساسية) عند مستوى اضاءة (100) مايكروانشتاين/م2 / ثا وبلغت (70.57 % و 16.23 % و0.957 %). في حين اظهر القسم الآخر من المركبات الكيميائية مثل (الدهون و الاحماض الامينية والدهنية و العناصر المعدنية والرماد وكذلك معدل هضم البروتينات) اعلى محتوى لها عند مستوى اضاءة (75) مايكروانشتاين/م2 / ثا . اما محتوى الكلوروفيل بقي محافظاً على تركيزه العالي بدأ بمستوى اضاءة (25-100) مايكروانشتاين/م2 / ثا وبلغ(1.9) ملغم /100سم3 .
اما فيما يخص دراسة تاثيرتراكيز مختلفة من الملوحة تراوحت من (1-30 ) غم/ لتر .و اعطى التركيز الملحي (15) غم / لتر أعلى محتوى للبروتينات و الكاربوهيدرات و الاحماض امينية والاحماض الدهنية المشبعة و مقدار طاقة كلية واعلى محتوى للرماد في حين كان التركيز (5) غم / لتر هو الأكثر ملائمة لتحصيل اعلى قيمة لبعض العناصر المعدنية والدهون غير المشبعة والكلوروفيل ومعدل هضم البروتينات .
واوضحت النتائج باستعمال نوعين من الملوثات الاول هو المبيد الحشري وبتراكيز تراوحت من (0-25) ملغم / لتر . وسُجل اعلى محتوى لكافة المركبات الكيميائية عند التركيز الواطيء (0.5) ملغم / لتر (مقارنة ببقية التراكيز) . باستثناء الحامض الاميني البرولين الذي اظهر مدى تحمل اكثر لتراكيز المبيد العاليةالتى وصلت الى (5) ملغم / لتر .
اما الاشعاع فقد استعملت مستويات مختلفة من الاشعة فوق البنفسجية (UV) عند الطول الموجي (300)نانوميتر ولمدة (7) ساعات للجرعة الواحدة في دراسة تاثير هذا العامل على المحتوى الكيميائي لطحلب platensis. Sاذ عُرضت مزارع نقية من الطحلب لجرعات معينة وبفترات مختلفة تراوحت ما بين ( 0- 3 ) wm-2 فكانت جرعة التشعيع (1) wm-2 هي الاكثر ملائمة (مقارنة ببقية المعاملات) اذ اعطى اعلى محتوى لاغلب المكونات الكيميائية في حين كانت الجرعة (2.5) wm-2 هي المثالية للكاربوهيدرات ، اما الاحماض الامينية فقد سجلت اعلى محتوى عند (1.5) wm-2 وكذلك عنصر النتروجين .
وفي تجربة اظهرت النتائج من خلال دراسة تاثير تداخل عاملين معا ً (الرقم الهيدوجيني والمبيد) ثم (المبيد والاشعاع) على المحتوى الكيميائي والقيمة الغذائية فظهران تاثير تداخل بعض العوامل على المحتوى الكيميائي كان ايجابياً (تعاوني) synergestic effectes ادى الى حصول انخقاض في تراكيزالمركبات الكيميائية للطحلب المدروس