پایان نامه بررسی میزان رشد فیتوپلانکتون Spirolina plantensis -وChaetoceros muelleri در پساب شهری و تاثیر آنها در غلظت ازت و فسفر
فهرست محتوا
چکیده:
فیتوپلانکتونها با انجام عمل فتوسنتز، به عنوان اولین حلقه زنحیره غذایی نقش مهمی را در اکوسیستمهای آبی دارا هستند. کاربرد وسیع پساب ثانویه شهری برای پرورش گونههای مختلف فیتوپلانکتونی در بسیاری از کشورها با نتایج خوبی همراه بوده است. در این تحقیق اثرات غلظتهای مختلف پساب شهری (0، 20، 40، 60، 80 و 100 درصد) بر رشد فیتوپلانکتون Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri و ارتباط غلظت کلروفیل a با تراکم دو گونه جلبک در هر یک از تیمارها مورد بررسی قرار گرفت. در طی مطالعه همزمان توانایی دو گونه جلبک نامبرده نیز جهت حذف نیترات و فسفات در 4 تیمار مجزا (پساب شهری استریل شده بدون تراکم فیتوپلانکتون (شاهد)، پساب شهری محتوی 000 /500 سلول در میلی لیتر (تراکم کم)، پساب شهری محتوی 000 /1000 سلول در میلی لیتر (تراکم متوسط) و پساب شهری محتوی 000 /2000 سلول در میلی لیتر (تراکم بالا)(نیز مورد مطالعه قرار گرفت. برای تهیه پساب شهری بعنوان محیط کشت از تصفیه خانه بندر عباس و از جلبک Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri موجود درآزمایشگاه بخش آبزی پروری پژوهشکده اکولوژی خلیج فارس و دریای عمان استفاده گردید. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرم افزار آماری SPSS نسخه 16 صورت گرفت. برای مقایسه میزان تراکم سلولی ما بین تیمارهای مختلف از آزمون آنالیز واریانس یکطرفه و دو طرفه و جهت بررسی ارتباط بین کلروفیل a و تراکم سلولی از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردید. محدوده تغییرات تراکم سلولی بدست آمده در این پژوهش برابر با 829 – 30 سلول در لیتر بوده است. نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که مابین تیمارها از نظر میزان رشد اختلاف معنی داری وجود دارد (P<0.05). همچنین نتایج آنالیز واریانس دو طرفه نشان داد که هر دو تیمار زمان و محیط کشت توانسته است که بر روند تغییرات رشد جلبک اسپیرولینا در طی دوره مورد مطالعه اثرات معنی داری را از خود نشان دهند. نتایج تحقیق انجام شده نشان داد که تیمارهای 5 با مدت زمان 7 روز (829 سلول در لیتر) و 6 (679 سلول در لیتر) با مدت زمان 12 روز بترتیب بهترین شرایط تولید رشد سلولی را از خود نشان دادهاند. در این مطالعه بین غلظت کلروفیل a و تراکم سلولی بدست آمده در در دو گونه جلبک همبستگی معنی داری مشاهده نگردید. بررسی اثرات میزان تراکم اسپیرولینا وکیتوسروس جهت کاهش غلظت نیترات نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که مابین تیمارها برای جلبک اسپیرولینا اختلاف معنی داری مشاهده نگردیده است در صورتی که در کیتوسروس این تفاوت معنی دار بوده است. نتایج مربوط به بررسی میزان حذف فسفات توسط دو گونه جلبک در تیمارهای مختلف انتخاب شده نتایج آزمون کروسکال والیس حاکی از معنی دار بودن بین تیمارها برای جلبک اسپیرولینا بوده در حالیکه برای کیتوسروس مابین تیمار از نظر میزان کاهش فسفات تفاوت معنی داری مشاهده نگردید.
کلید واژهها: پساب شهری، جلبک، اسپیرولینا، کیتوسروس و کلروفیل
فهرست مطالب
- عنوان صفحه
- چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… سه
- فصل اول: مقدمه و کلیات…………………………………………………………………………………… 1
- 1-1. مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2
- 1-2. هدف……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4
- 1-3. طبقه بندی آلگها……………………………………………………………………………………………………………………… 6
- 1-3-1. سیانوباکتری ها یا جلبکهای سبز – آبی……………………………………………………………………………. 6
- 1-3-2. کلروفیت ها-جلبک های سبز……………………………………………………………………………………………….. 6
- 1-3-3. کریسوفیتا- دیاتومه ها…………………………………………………………………………………………………………… 7
- 1-3-4. کریسوفیتا-جلبک های قهوه ای-طلایی………………………………………………………………………………. 8
- 1-3-5. رودوفیتا- جلبکهای قرمز…………………………………………………………………………………………………….. 8
- 1-3-6. اوگلنوفیتا………………………………………………………………………………………………………………………………… 8
- 1-3-7. کریپتوفیتا………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
- 1-3-8. پیروفیتا…………………………………………………………………………………………………………………………………… 9
- 1-4. علل تکثیر و پرورش آلگ ها……………………………………………………………………………………………………… 11
- 1-4-1. مصارف شیلاتی……………………………………………………………………………………………………………………… 11
- 1-4-2. مصارف انسانی………………………………………………………………………………………………………………………… 13
- 1-4-3. مصارف کشاورزی…………………………………………………………………………………………………………………… 14
- 1-4-4. مصارف صنعتی………………………………………………………………………………………………………………………. 15
- 1-4-5. جهت تصفیه فاضلابها…………………………………………………………………………………………………………. 15
- 1-4-6. در پژوهشهای زیستی…………………………………………………………………………………………………………… 16
- 1-5. عوامل مؤثر در پرورش آلگ ها………………………………………………………………………………………………….. 16
- 1-5-1. نور…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16
- 1-5-2. درجه حرارت………………………………………………………………………………………………………………………….. 16
- 1-5-3. شدت نور دهی……………………………………………………………………………………………………………………….. 17
- 1-5-4. شوری……………………………………………………………………………………………………………………………………… 17
- 1-5-5. نیتروژن وفسفر……………………………………………………………………………………………………………………….. 17
- 1-5-6. کیفیت پساب………………………………………………………………………………………………………………………….. 17
- فصل دوم: پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………….. 19
- فهرست مطالب
- عنوان صفحه
- 2-1. پیشینه تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………. 20
- فصل سوم: مواد وروشها……………………………………………………………………………………… 22
- 3-1. مواد مورد نیاز……………………………………………………………………………………………………………………………… 23
- 3-1-1. پساب شهری پس از ته نشینی اولیه…………………………………………………………………………………… 23
- 3-1-2. موادی که جهت تهیه محیط کشت (Guilard,1983)F/2 مورد استفاده قرارمیگیرند…….. 23
- 3-1-2-1. محلول استوک مواد غذایی………………………………………………………………………………………………. 23
- 3-1-2-2. محلول سیلیکات……………………………………………………………………………………………………………….. 23
- 3-1-2-3. محلول استوک ویتامین بیوتین……………………………………………………………………………………….. 23
- 3-1-2-4. محلول استوک ویتامین……………………………………………………………………………………………. 23
- 3-1-2-5. محلول ویتامین………………………………………………………………………………………………………………….. 23
- 3-1-2-6. محلول استوک فلزات کمیاب…………………………………………………………………………………………… 23
- 3-2. ابزار مورد نیاز……………………………………………………………………………………………………………………………… 24
- 3-3. روش کار……………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
- 3-3-1. مرحله تهیه و آمادهسازی پساب شهری……………………………………………………………………………….. 24
- 3-3-2. مرحله تهیه محیط کشت f/2 وکشت خالص فیتوپلانکتون 24
- 3-3-2-1. آماده سازی اولیه………………………………………………………………………………………………………………. 25
- 3-3-2-2. تهیه استوک اولیه…………………………………………………………………………………………………………….. 25
- 3-3-2-3. تهیه آب با شوری مورد نظر…………………………………………………………………………………………….. 25
- 3-3-2-4. کشتخالصفیتوپلانکتون Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri 25
- 3-3-3. مرحله انجام آزمایش……………………………………………………………………………………………………………… 26
- 3-3-3-1. بررسی میزان رشد Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri درپساب
- شهری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 26
- 3-3-3-1-1. شرایط نگهداری تیمارها………………………………………………………………………………………………. 26
- 3-3-3-1-1. نمونه برداری…………………………………………………………………………………………………………………. 27
- 3-3-3-2. بررسی میزان تأثیر Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri در غلظت
- ازت و فسفر پساب……………………………………………………………………………………………………………………………….. 27
- 3-3-3-2-1. شرایط نگهداری تیمارها………………………………………………………………………………………………. 27
- -3-3-2-2. نمونه برداری…………………………………………………………………………………………………………………. 27
- فهرست مطالب
- عنوان صفحه
- 3-4. تجزیه و تحلیل دادهها………………………………………………………………………………………………………………… 28
- 3-5. کنترل کیفی وعملیات بهداشتی……………………………………………………………………………………………….. 28
- 3-6. مدت زمان پژوهش……………………………………………………………………………………………………………………… 28
- 3-7. نحوه اندازه گیری کلروفیل a…………………………………………………………………………………………………….. 29
- فصل چهارم: نتایج…………………………………………………………………………………………….. 30
- 4-1. بررسی و مقایسه اثرات زمان (طول دوره پرورش) بر میزان رشد جلبک اسپیرولینا در هر
- یک از تیمارهای محیطی (تیمارهای 1 الی 6)…………………………………………………………………………………… 31
- 4-1- 1. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک اسپیرولینا در تیمار 31
- 4-1- 2. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک اسپیرولینا در تیمار 2…………………………………… 32
- 4-1- 3. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک اسپیرولینا در تیمار 3…………………………………… 33
- 4-1- 4. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک اسپیرولینا در تیمار 4…………………………………… 34
- 4-1- 5. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک اسپیرولینا در تیمار 5…………………………………… 35
- 4-1- 6. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک اسپیرولینا در تیمار 6…………………………………… 36
- 4-1- 7. بررسی اثرات متقابل و همزمان دو تیمار انتخابی (نوع محیط کشت و زمان پرورش) بر
- روی شرایط رشد جلبک اسپیرولینا……………………………………………………………………………………………………. 37
- 4-2. بررسی و مقایسه اثرات زمان (طول دوره پرورش) بر میزان رشد جلبک کیتوسروس در هر
- یک از تیمارهای محیطی (تیمارهای 1 الی 6) انتخاب شده…………………………………………………………….. 38
- 4-2- 1. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک کیتوسروس در تیمار 1………………………………… 38
- 4-2- 2. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک کیتوسروس در تیمار 2………………………………… 39
- 4-2- 3. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک کیتوسروس در تیمار 3………………………………… 40
- 4-2- 4. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک کیتوسروس در تیمار 4………………………………… 41
- 4-2- 5. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک کیتوسروس در تیمار 5………………………………… 42
- 4-2- 6. بررسی اثرات زمان بر تراکم و رشد جلبک کیتوسروس در تیمار 6…………………………………. 44
- 4-2- 7. برسی اثرات متقابل و همزمان دو تیمار انتخابی (نوع محیط کشت و زمان پرورش) بر
- روی شرایط رشد جلبک کیتوسروس…………………………………………………………………………………………………. 45
- 4-3. بررسی و مقایسه غلظت کلروفیل a و ارتباط آن با تراکم دو گونه جلبک اسپیرولینا و کیتوسروس در هر یک از تیمارهای محیط کشت جلبکی (1 الی 6)…………………………………………………………………………………………. 47
- فهرست مطالب
- عنوان صفحه
- 4-4. بررسی و مقایسه نقش جلبک اسپیرو لینا و کیتوسروس در کاهش نیترات و فسفات موجود
- در پسابها…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 49
- 4-4-1. بررسی اثرات میزان تراکم اسپیرولینا جهت کاهش غلظت نیترات موجود در پساب………. 49
- 4-4-2. بررسی اثرات میزان تراکم اسپیرولینا جهت کاهش غلظت فسفات موجود در پساب……… 50
- 4-4-3. بررسی اثرات میزان تراکم کیتوسروس جهت کاهش غلظت نیترات موجود در پساب……. 51
- 4-4-4. بررسی اثرات میزان تراکم کیتوسیروس جهت کاهش غلظت فسفات موجود در پساب….. 52
- 4-4- 5. بررسی اثرات متقابل نوع جلبک و میزان تراکم بر کاهش غلظت نیترات و فسفات……….. 53
- فصل پنجم: بحث و نتیجهگیری………………………………………………………………………….. 55
- 5-1. بحث…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 56
- 5-2. نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………… 63
- فهرست منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………………………………… 65
- Abstract………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 70
. مقدمه
آب دریا زیستگاه بسیاری از موجودات زنده است که که جلبکها به عنوان تولید کنندگان اصلی و اولیه دراکوسیستم های آبی حضور دارند. جلبکها گروه بزرگی ازگیاهان ساده هستند که در نتیجة انجام فتوسنتز اکسیژن آزاد میکنند. تنوعی که در شکل، اندازه، رنگ و محیط زیست جلبکها است در کمتر گروهی از آبزیان وجود دارد. جلبکها را در اصطلاح علمی آلگی و علم جلبک شناسی را فایکولوژی مینامند. از نظر علمی تعریفی که برای جلبکها ارائه شده اینست که: جلبکها سادهترین موجودات زندة فتوسنتز کننده هستند که همگی دارای کلروفیل و فاقد آوند میباشند. در ساختمان رویشی این گیاهان ساده، ریشه، ساقه و برگ دیده نمیشود. به چنین ساختمان رویشی ریسه، تال یا تالس می گویند. جلبکها دارای چهار نوع کلروفیل a,b,c,d هستند. جلبکها به دو صورت بنتوز و فیتوپلانکتون یافت میشوند: بنتوز یا موجودات کفزی به آن دسته از جلبکهایی گفته میشود که به بستر آب متصل باشند. فیتوپلانکتون ها به صورت آزاد و بصورت معلق در آب زندگی میکنند و قدرت شنا درخلاف جریانهاندارند. جمعیتهای این اجتماعات گیاهی ریز و شناور در مقایسه با گیاهان خشکی و ماکروفیت های زیر آب، دارای عمر کوتاهی بوده و تنها در طی چند هفته رشد و نمو میکنند و طی یک ماه یا کمتر نیز گونهها جایگزین یکدیگر میشوند. تولید مثل در جلبکها به سه صورت رویشی، غیرجنسی و جنسی انجام میگیرد. غیر از سیانوفیتا، تولید مثل جنسی ) آمیزش دو سلول جنسی باهم ) در تمام جلبکها دیده میشود. جلبکها از راه برداشت مواد غذایی و تنظیم pH به حفظ کیفیت آب کمک میکنند. در نتیجه هر سلول جلبکی یک فیلتر زیستی زنده است (اسدالهی. ر،1389).
فیتوپلانکتونها به عنوان اولین حلقه زنحیره غذایی در اکوسیستمهای آبی قادر به فتوسنتز بوده و در واقع اولین تولید کنندگان در منابع آبی می باشندوانرژی نورانی از خورشید و مواد معدنی از آب گرفته و آن را در دسترس زنجیره بعدی میگذارند. علاوه بر این نقش مهم، آنها تصفیه کنندگان بیولوژیکی منابع آبی بوده و pH محیط را تعدیل مینمایند. آمار ماهیگیری که از طریق سازمان جهانی خواروبار (F.A.O) منتشر شده است نشان میدهد که مجموع محصولات موجودات آبزی از سال 1948 میلادی تا سال 1970 از 20 میلیون تن در سال به طور مداوم رو به افزایش بوده تا اینکه در سال 1970 میلادی به 70 میلیون تن در سال رسیده است. لیکن از سال 1970 حداقل تا سال 1977 میلادی تقریباً ثابت مانده است. از آن جایی که این مجموعه را غالباً ماهی تشکیل میدهند، این آمار چنین پیشنهاد مینماید که ماهیگیری در دریا ودر سطح جهانی تقریباً به مرزی رسیده است که عدم افزایش و تأمین محصولات اولیه در زنجیره غذایی ماهیها یعنی آلگ ها اجازه افزایش بیشتر از آن را نمیدهد. بسیاری پذیرفتهاند که ماهیها خود شکارچیان اولیه یا ثانویه محسوب میشوند. بنابرین ازدیاد آنها به چرخه غذایی ارتباط دارد که بایستی از طریق افزایش منابع اولیه (به طور عمده فیتوپلانکتونها وآلگ ها) آن را افزایش داد. لذا اهمیت گروهی ازآلگ ها یعنی فیتوپلانکتونها و نقش آنها در زنجیره غذایی آبزیان و در نهایت محصولات دریایی و غذای انسانها به خوبی مشخص میشود. به طوری که تخمین زده شده تنها فیتوپلانکتونها مسئول 75% کل محصول دهی اولیه دریاها میباشد (دیار کیان مهر،1384).
فیتوپلانکتونها بدلیل دارا بودن ماکروالمنت ها و میکروالمنت های لازم، در بسیاری از واکنشهای آنزیمی نقش کوفاکتور را اعمال میکنند (1978،Sorina). بسیاری ازآنها شاخصهای بیولوژیکی آب میباشند و نماینگر وضعیت اکولوژیکی محیط میباشند. این زی شناوران در تهیه مواد غذایی انسان و موجودات دریایی قابل استحصال نظیر ماهی و صدف کاربرد دارند (فلاحی کپور چالی،1382)، به علاوه در تولید انبوه زئوپلانکتون ها همچون روتیفر، کوپه پودا و آرتمیا نقش دارند که زئوپلانکتون ها نیز خود به عنوان منبع غذایی در رشد مراحل لاروی سخت پوستان و ماهیان منجمله در تکنیک پرورشی آب سبز لارو ماهیان دریایی دارای اهمیت و کاربرد میباشند (Lavena&Sorgeloos 1996). بدلیل داشتن رنگدانه، ویتامین، اسیدهای چرب و پروتئین از اهمیت غذایی بالایی در کلیه منابع آبی و آبزی پروری برخوردارند. در حقیقت قسمت عمده احتیاجات فیتوپلانکتونی دنیا از جانب نرمتنان بوده، برای اینکه هنوز جایگزین مناسبی برای تغذیه آنها پیدا نشده است و چین تولید کننده اصلی آن میباشد. اگر چه تولید فیتوپلانکتون برای آبزی پروری شامل گونههای متعددی میباشد، اما درخواست یکسان از Spirolina در حدود 4500-2000 تن وزن خشک در سال، نشان دهنده با اهمیت بودن این گونه است. تقریباً 90% از 5/14 میلیون تن تولیدات آبزی پروری در سال 1993 با استفاده از فیتوپلانکتونهای پرورشی به عنوان منبع غذایی در طی یک ویا چند مرحله از رشد آبزیان صورت گرفت (Duerr, et al.,و) et al . 1998 منبع غذایی در طی یک ویا چند مرحله از رشد آبزیان صورت گرفت(تن تولیدات ابزی پروریولید کننده اصلی آن می باشد. اگر 1998). جنسهای فیتوپلانکتونی که برای غذادهی به لارو آبزیان ترجیح داده شدهاند عبارتند از: Thalassiosirs cleve, Tetraselmis stein Nannachloropsis hibberd, chaetoceros ehremberg, Isochrysis parke,, Chlorella vulgaris (Duerr, et al.,و) et al . 1998 منبع غذایی در طی یک ویا چند مرحله از رشد آبزیان صورت گرفت(تن تولیدات ابزی پروریولید کننده اصلی آن می باشد. اگر 1998). امروزه بیشتر احتیاجات از فیتوپلانکتونها به وسیله شرکتهای داخلی تهیه شده که آنها را در داخل واحدهای تخصصی و یا در داخل تانکهای پرورش لارو کشت میدهند. در حقیقت پرورش فیتوپلانکتون حاصل از سرمایه گذاری زیاد و مخارج مداوم است که تولیدکننده تمایل دارد که آن را به حداقل برساند (Benemann,1992) در مطالعات گذشته کاربرد فاضلاب ثانویه در پرورش مخلوطی از گونههای فیتوپلانکتون دریایی با نتایج خوبی همراه بود (Dustan and Menzel,1971;Dustan and Tenore,1972; Goldman and Stanley,1974). همچنین پرورش تک گونهای فیتوپلانکتون ها نیز موفقیت آمیز بوده است (Yoneahigue-Braga,1977;Costa,1999). در پرورش دو گونهای فیتوپلانکتون ها که در برزیل در سال 2004 انجام گرفت، سودمند بودن پساب شهری به عنوان منبع ماده مغذی لازم جهت پرورش فیتوپلانکتون ها به خوبی اثبات گردید (Koening&Demacedo,2004). بدین روش علاوه بر امکان معرفی و تولید انبوه فیتوپلانکتون در سیستمهای نیمه متراکم، میتوان نسبت به تولید روغنهای غیر اشباع، آگار و … در کنار اثر تصفیه کنندگی اقدام نمود.
1-2. هدف
با توجه به اهمیت زیاد جلبکها و نقش آنها در اکوسیتم های آبی در دو دهة گذشته به کشت جلبکها به علت کاربرد آنها در زمینههای مختلف توجه زیادی شده است. باوجود اینکه هنوزمشکلاتی در ارتباط با تکنولوژی و هزینة تولید آنها وجود دارد ولی در چندین کشور کشت انبوه جلبکها با موفقیت انجام شده وتحقیقات زیادی نیز در حال اجرا میباشد (اسدالهی. ر،1389).
از کشت انبوه جلبکها در زمینههای مختلف: استفاده به عنوان پروتئین مکمل در جیرة غذایی انسان، خوراک دام، طیور، ماهی و دوکفهای به صورت مکمل پروتئین و ویتامین، در داروسازی برای درمان سرطان پوست، آنتی بیوتیک، در استخراج بتاکاروتن به عنوان رنگ طبیعی در مواد غذایی، تولید گلیسرول برای استفاده در مواد غذایی و…استفاده میشود. هدف از تولید غذای زنده، کشت فیتوپلانکتونها و تهیه غذا برای ردههای باللی هرم غذایی و در نتیجه مورد استفاده ماهیان به صورت مستقیم و غیر مستقیم و در نهایت به انسانها میرسد. به عبارت دیگر هدف ازکشت جلبکها به دست آوردن بالاترین تراکم در کمترین زمان ممکن است. تجربه در پرورش ماهی و بی مهرگان آبزی نشان داده که رشد و بقای آنها، با مصرف غذاهای زنده به تنهایی یا با غذاهای بی حرکت، بیشتر است. بر اساس تحقیقات انجام شده، فیتوپلانکتونها پایه و اساس تمام زنجیرههای غذایی آبی بوده و حمایت کننده تولید از منابع تجدید شونده به میزان 100،000،00 تن صید در سال میباشند، بنا براین که فیتوپلانکتونها، نقش حیاتی را در پرورش موجودات آبزی مانند صدف، میگو و ماهی دارند و دارای یک اهمیت راهبردی برای آبزی پروری باشند. علاوه بر این مواد استخراج شده از این ارگانیسمهای نور پسند، کاربردهای فراوانی در صنایع غذایی حیوانی، انسانی، بهداشتی و آرایشی دارند (Muller-Fenga,2000). بر اساس آمار منتشر شده از FAO(Shats,1999) بررسی آبزی پروری حاصل از مصرف گونههای فیتوپلانکتونی نشان میدهد که کل مصرف فیتوپلانکتون در سال 1997 در حدود 1،500،000 تن وزن خشک بوده است، که این رقم 5 برابر کمتر از تولید اولیه اقیانوسها که میتواند به 10 تن وزن خشک برسد،
میباشد (Longhurst etal., 1995;Pauly&Christensen,1995).
از آنجاییکه تکنیکهای پرورش لارو نرمتنان در چند دهه گذشته توسعه پیدا نموده است و غذاهای جدیدی نیز مانند مخمر، باکتری، ذرات میکروبی، مواد همبند و فیتوپلانکتونهای خشک و منجمد نیز جهت تغذیه آنها مورد بررسی قرار گرفته است، ولی با این وجود هنوز هم تنها فیتوپلانکتونها بصورت تازه مورد مصرف غذایی قرار میگیرند (Robert&Trintignac,1997)
زیرا در آن مقطع زمانی هیچ کدام از اینها به قدر کافی مزیتی در جهت اینکه بتوانند جایگزین مناسب برای فیتوپلانکتونهای زنده باشند نداشتند. موسسه Martek کلمبیا، ارزش آلک های تولید شده در آبزی پروری در سراسر دنیا در حمایت از صنعت دو کفهایها و میگو 34 میلیون دلار در سال برآورد نمود (Liao,1991).
Duerr و همکاران (1998) قیمت هر کیلو گرم وزن خشک آلگ را معادل 50 دلار بیان شد. قابل توجه است که این رقم بدون در نظر گرفتن هزینههای تولید میکرو آلگها برای دیگر بخشهای آبزی پروری همچون پرورش کپور ماهیان، سخت پوستان و ماهیان دریایی میباشد. بنابراین آنچه در میان آلگ شناسان و پرورش دهندگان اهمیت مییابد، کاهش بهاء تولید میکرو آلگ ها ست. بدین هدف در برخی نقاط دنیا پرورش گونههای میکرو آلگی مورد نیاز سیستمهای آبزی پروری را با استفاده از محیط کشت جایگزین پساب ثانویه شهری مورد آزمایش قرار دادهاند تا علاوه بر کاهش هزینه تولید غذای آبزیان، اثر تصفیه کنندگی گونههای مختلف میکرو آلگی را نیز سنجیده و مورد بهره برداری قرار دهند (Koening&Demacedo,2004).
پساب شهری منبعی از میزان بالای مواد آلی و مغذی بوده که باعث تقویت رشد میکرو آلگ ها میشوند، از بین این مواد میتوان به آمونیوم، نیترات و فسفات اشاره نمود که در یوتریفیکاسیون شرکت فعال دارند. استفاده از میکرو آلگ هادر تصفیه پسابهای شهری برای حذف مواد مغذی و مواد آلی در حال اجراء و مطالعه میباشد و در خیلی از آزمایشگاهها به علت هزینه کم و بازدهی خوب انجام میگیرد، اما نکته قابل توجه در این خصوص قابلیت سلولهای آلگی برای جذب مواد مغذی مانند ازت و فسفر پساب و استفاده از آنها در جهت رشدشان میباشد.
مطالعات اخیر گزارش نمودهاند که خیلی از گونههای آلگی خصوصاً Chorella و Scenedesmus به این آلودگیها مقاوماندوقابلیترشد هتروتروفی بر روی این مواد مغذی را دارند (Tam&Wong,1996) و این نشان میدهد که سیستم پرورش میکرو آلگ ها میتواند به عنوان یک جایگزین فرایند فرعی تصفیه برای حذف مواد مغذی از پسابها و استفاده از میکرو آلگ ها در جهت پرورش آبزیان باشد. مزیت این تکنولوژی استفاده مفید از مواد مغذی پساب برای رشد میکرو آلگ ها و تصفیه پساب به وسیله تولید اکسیژن است.
فرضیههای این پروژه عبارتند از:
فیتوپلانکتون Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri در پساب شهری قابل پرورش هستند.
- میزان حذف ازت و فسفر در پسابهای شهری بعد از پرورش بالا است.
- میزان کلرفیل (برآورد میزان تولید اولیه) استحصالی از این طریق قابل توجه است.
- عوامل محیطی (نور، دما، شوری، کیفیت پساب و ….) در فیتوپلانکتون Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri نقش دارند.
بنابراین اهداف این پروژه شامل موارد زیر میباشد:
- مقایسه میزان رشد فیتوپلانکتون Spirolina plantensis و Chaetoceros muelleri در طی دوره پرورش در پساب شهری به عنوان محیط کشت
- روند تغیرات میزان ازت و فسفر در طی دوره پرورش در پساب شهری
- میزان کلرفیل استحصال شده از این دوره پرورش
1-3. طبقه بندی آلگ ها
جلبکها به 10 دسته تقسیم شده اندکه 6 دستهٔ آنها در آبزی پروری مصرف میشوند.
Spirolina plantensis جزء گروه جلبکهای سبز –آبی و Chaetoceros muelleri جزء گروه دیاتومهها طبقه بندی میشوند (اسدالهی. ر،1389).
جلبکهای پرورشی مورد استفاده در آبزی پروری (اسدالهی. ر،1389):
1-3-1. سیانوباکتری ها یا جلبکهای سبز – آبی:
ابتداییترین گروه جلبکها بوده وهم خصوصیتهای باکتریها و هم جلبکها را دارند.
این جلبکها فقط کلروفیل a دارند.
جلبکهای سبز- آبی تک سلولی، کلونی ورشته ای در آبزی پروری هم به عنوان غذا وهم به عنوان موجودات مزاحم مطرحاند.
سه جلبک مشهور از این نوع جلبکها که آنها را پرورش میدهند:
الف- اسپیرولینا) آب شیرین وآب شور(: رشتهای وبدون هتروسیست است که به شکل مارپیچ یا فنری دیده میشود. در مکزیک، تایوان، تایلند، ژاپن، استرالیا وآمریکا کشت در حوضچهها و استخرهای پرورش انجام میگیرد. رشد اسپیرولینا در شرایط مطلوب بسیار سریع است. درصد پروتئین اسپیرولینا بسیار زیاد است.
ب-اسیلاتوریا) آب شیرین و آب شور(: شنای آزاد ندارد. ممکن است به جایی چسبیده یا شناور باشد. اسیلاتوریا اغلب بی ضرر است. ولی میتواند موجب ایجاد بوی نم و نای خاک شده و مزاحمت آشکار ایجاد کند.
ج-آنابنا (آب شیرین وآب شور: (آنابنا یک موجود مزاحم است که اغلب موجودات پرورشی از آن تغذیه نمیکنند، همچنین بوی نامطبوع ایجاد میکند.
1-3-2. کلروفیت ها–جلبک های سبز:
جلبکهای سبز پیشرفتهترین گروه جلبکها بوده ودارای کلروپلاست وکلروفیل b و a جلبکهای
سبز پیشرفتهترین گروه جلبکها بوده ودارای کلروپلاست وکلروفیل b و a وچندین نوع کاروتنوئید بوده و اغلب به رنگ سبز علفیاند. هنگامی که کشتهای آنها متراکم شده و نور محدود میشود در هر سلول کلروفیل بیشتری تولید شده وسلول ها سبز تیرهتر میشوند.
جلبکهای دارای سلولهای انفرادی یا رشتهای، مشهورترین انواعی هستند که در آبزی پروری وجود دارند. به طور کلی سلولهای انفرادی منبع غذایی بوده و جلبکهای رشتهای موجودات مزاحماند.
چند نمونه از جلبکهای سبز:
الف- تتراسلمیس: جلبک سبز متحرک است. 9-10 میکرون عرض و 12-14 میکرون طول داشته و دارای 4 تاژک که ازیک شیار در انتهای قدامی سلولی بیرون میآیند. سلولها چهار قسمتی بوده وطویل شدهاند وممکن است لکهٔ چشمی متمایل به قرمز داشته باشند.
ب-کلامیدوموناس: جلبک سبز متحرک با 11-5/6 میکرون عرض و 14-5/7 میکرون طول ودارای 2 تاژک است که از نزدیک یک برآمدگی در انتهای سلول بیرون آمدهاند. سلولها گرد تا طویل بوده واغلب یک لکهٔ چشمی قرمز دارند.
پ- نانوکلریس: جلبک سبز غیر متحرک وبدون تاژک است. سلولهای گرد بسیار کوچک که 5/2-5/1 میکرون قطر دارد. سلولها تمایل دارند در کشت شناور شوند و بدون هوادهی در کشت معلق میمانند (در آبزی پروری یک مزیت است).
ت- دونالیلا: جلبک سبز متحرک با دو تاژک میباشد، 8-5 میکرون عرض و 12-7 میکرون طول دارند. سلولها به سرعت درآب حرکت میکنند وسلول ها گرد تا طویل بوده و اغلب لکهٔ چشمی قرمز دارند. تولید مثل تقسیم سادهٔ سلول مادر به دو سلول دختر است.
ث- کلرلا: جلبک غیر متحرک وبدون تاژک، دارای کلروپلاست به شکل فنجان است. سلولها با تشکیل 8-2 سلول دختر درون سلول مادر تولید مثل میکنند. کلرلا از نظر اقتصادی بسیار مهم بوده و حاوی مقدار زیادی پروتئین، ویتامین و چربی است.
ج- سنه دسموس ) آب شیرین ): جلبک سبز غیر متحرک که اغلب به صورت کلونیهای چهار سلولی
صاف میباشند.. سلولها بیضی یا نیزهای شکل وبرخی دارای خار یا شاخ هستند. درکشت انبوه به عنوان پروتئین تک سلولی استفاده میشود. و در آب غنی از مواد مغذی به خوبی رشد میکند.
چ-آنکسیترودسموس (آب شیرین): یک جلبک سبز غیر متحرک که معمولاً تک سلولی، با سلولهای دراز باریک و هلالی شکل است. این موجود آلایندهٔ رایج منابع آب بوده و میتواند در لولهها و ظروف آب و محلولهای ذخیره زندگی کند. اغلب به عنوان منبع غذایی کشت نمیشود.
ح- سلناستروم (آب شیرین): جلبک سبز غیر متحرک با 4-2 میکرون عرض و 24-8 میکرون طول میباشد. سلولهای هلالی شکل که شاید به هم بپیچند. این جلبک فقط حاوی مواد مغذی معدنی است و کلونی تشکیل نمیدهد.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.