جلبک اسپیرولینا : تنظیم میزان نور برای عملکرد بالای اسپیرولینا

تاثیر نور بر جلبک اسپیرولینا

تاثیر نور برجلبک اسپیرولینا

مهمترین عامل در پرورش جلبک اسپیرولینا موضوع نور می باشد که در این مقاله توضیحاتی راجع به آن بیان می شود .

اگر تا بحال در مورد گیاهان مطالعه نکرده باشید فهم مطالب زیر برایتان دشوار است . به انتهای این مطلب بروید و از مطالب آسان استفاده کنید .

بدون شک نور مهمترین فاکتور تاثیر گذار بر موجودات فتوسنتز کننده است . اسپیرولینا مانند اکثر جلبک ها در آزمایشگاه تحت شرایط اتوتروف( که نور منبع اصلی انرژی است ) قرار می گیرد . در این مقاله راجع به اثر نور در شرایط آزمایشگاهی بحث می‌شود و در مقاله بعدی به شرایط نور در کشت صنعتی پرداخته می شود.

تابش

برای اولین بار تاثیر نور بر اسپیرولینا ماکسیما توسط زاروک در سال ۱۹۶۶ انجام شد . با آزمایشهای مقدماتی وی اشباعیت فتوسنتزی گونه مورد نظر بین ۲۵ الی ۳۰ کیلو لوکس تخمین زده شد . اشباعیت فتوسنتزی جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس ۱۵۰µmol m-2 s-1 الی ۲۰۰  می باشد که  ۱۰ الی ۱۵ درصد تابش خورشید دربازه ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر است . البته این اعداد به شدت تحت شرایط رشد و ژنتیک گونه های مختلف قرار دارد و در مقالات مختلف بسیار متفاوت هستند. معمول ترین روش برای مطالعه تاثیر نور بر فتوسنتز اندازه گیری نمودار فتوسنتز بر اساس تابش است. این نمودار (P-I) در زیر نشان داده شده است .

نمودار تاثیر نور بر فتوسنتز اسپیرولینا

نقطه جبرانی جلبک اسپیرولینا

نقطه اشباع و نقطه جبرانی مهمترین پارامتر ها در این نمودار هستند . در شرایط تاریکی میزان تولید اکسیژن و تثبیت کربن منفی می‌شود یعنی جلبک برای تنفس اکسیژن مصرف کرده و دی اکسید کربن تولید می کند .با افزایش تابش به نقطه‌ای می‌رسیم که میزان فتوسنتز و تنفس بالانس می شود که آن را نقطه جبرانی می نامند .

اشباعیت فتوسنتز جلبک اسپیرولینا

اگر تابش نور را افزایش دهیم فتوسنتز به صورت خطی زیاد می‌شود و به نقطه‌ای می‌رسد که ناگهان منحنی شیب صفر پیدا می‌کند در این نقطه اشباعیت فتوسنتز ایجاد می‌شود به این معنا که با افزایش بیشتر نور نه تنها فتوسنتز افزایش پیدا نمی کند بلکه امکان دارد باعث کاهش فتوسنتز نیز شود. شیب اولیه (α)  از این لحاظ حائز اهمیت است که کارایی فتوسنتز را نشان میدهد ، زمانی که شیب اولیه نقطه اشباعیت فتوسنتزی را قطع کنید نقطه اشباع تابش ( K) به دست می آید در صورتی که تابش بیشتر از  ( KI ) تابش اشباع شود ممکن است فتوسنتز کاهش پیدا کند که به این پدیده بازدارندگی نوری گفته می شود . تابش اشباع در شرایطی که جلبک در شرایط استرس باشد پایین می آید و جلبک خیلی سریع تحت تاثیر این پدیده قرار می گیرد .نقطه اشباعیت فتوسنتزی و تابشی به شدت تحت شرایط محیطی رشد هستند . به صورتی که اگر گونه‌ای در شرایط کم نور قرار گیرد ‏این دوپارامتر ، متفاوت با شرایط پر نور همان گونه می باشد . تغییرات این دو پارامتر نشان میدهد که جلبک اسپیرولینا خاصیت آداپته شدن با نور را دارد . همچنین این دو عدد نشان می‌دهد که کدام گونه برای کشت با نور مستقیم خورشید در شرایط صنعتی کارایی بهتری دارد .برای مثال در جدول زیر گرچه نرخ رشد هر سه جلبک تقریباً برابر است ولی در محیط باز به این صورت نیست و جلبکی که نقطه اشباعیت فتوسنتزی و تابشی بهتری دارد می تواند بهتر از نور خورشید استفاده کند .

بازدارندگی نوری در جلبک اسپیرولینا

پدیده بازدارندگی نوری که قبلاً به آن اشاره شد که باعث کاهش ظرفیت فتوسنتزی می شود به علت تابش نور شدید تر از ( KI ) بوجود می آید. اولین بار این پدیده روی اسپیرولینا در سال ۱۹۸۱ توسط کاپلان مورد بررسی قرار گرفت که مشاهده شد تحت شرایط نور شدید و نبود دی اکسیدکربن کافی این اتفاق رخ می‌دهد وی علت این اتفاق را تجمع H2O2 بیان کرد . در سال ۱۹۸۸ تحقیق بر روی این مورد ادامه یافت نشان داده شد که این حساسیت به علت میزان عملکرد پروتئین D1 در فتوسیستم دو می‌باشد که ممکن است یک خاصیت ژنتیکی و البته محیطی باشد . همچنین مشخص شد که جلبک اسپیرولینا در مقابل بازدارندگی نوری از خود مقاومت نشان میدهد اما در این صورت عملکرد فتوسنتز نیز کم می شود . 

به زبان ساده

اگر تا بحال در مورد گیاهان مطالعه نکرده باشید فهم مطالب فوق برایتان دشوار است. در ادامه مطالب به صورت کاربردی و ساده تر بیان می شود . بعد از تهیه استوک دقت داشته باشید جلبک در حالت استرس وجود دارد زیرا در طی ارسال جلبک در محیط کاملا تاریک قرار میگیرد و میزان تنفس به نسبت فتوسنتز بالا میرود این امر باعث تغییر شیمی آب و تغییراتی در جلبک می شود ، همچنین دما بسیار متغییر بوده  پس نباید جلبک را در معرض نور مستقیم مهتابی یا محیط پر نور قرار دهید باید مراحل آداپته کردن جلبک را به نوبت پیش ببرید بعد از  مراحل اولیه آداپته شدن جلبک شرایط کشت را از تولید کننده سوال کنید اگر این امر میسر نیست باید با شدت نور کمتر حدود  ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ لوکس شروع کنید ( حدوداً فاصله ۳۰ الی ۳۵ سانتیمتری از یک مهتابی ۴۰ وات ) ، کشت اول را انجام دهید دقت داشته باشید میزان نور با غلظت و دما رابطه دارد و باید به این دو پارامتر دقت کنید . در کشت های بعد شدت نور را بالا می‌برید تا جلبک برای   کشت با نور خورشید آماده شود . در مورد رنگ نور هم باید عرض کنم اگر مبتدی هستید بهتر است از لامپ آفتابی استفاده کنید و فعلا سراغ ال ای دی های تک رنگ نروید زیرا امکان دارد تعادل بین فتوسیستم یک و دو را از بین ببرید و عملکرد جلبکتان را پایین بیاورید ولی اگر میخواهید اینکار را انجام دهید از نورهای گرم استفاده کنید زرد ، قرمز و … نکات راجع به مبحث نور بسیار زیاد و تخصصی می باشد و توضیح دادن تمامی موارد در یک مقاله مقدور نمی باشد . امیدوارم مطالب فوق در پرورش جلبک اسپیرولینا به شما کمک کند.

سوالات خود را از صفحه تماس با ما مطرح کنید .

کانال تلگرام : iranalgae

جلبک اسپیرولینا

جلبک اسپیرولینا : تنظیم میزان نور برای عملکرد بالای اسپیرولینا

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Scroll to top