پرورش ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتا

ريزجلبک نانوکلروپسيس اوکوالتا را مي توان جهت استفاده در مراکز تکثير ماهيان دريايي، مراکز تکثير ميگو که در آنها پرورش روتيفر صورت مي گيرد، مراکز تکثير و پرورش صدفها، جهت استفاده در توليد محصوالت بهداشتي و آرايشي و يا دارويي و خوراکي و براي توليد سوخت زيستي پرورش داد. اين دستورالعمل مي تواند در اين زمينه راهنماي عملي در اختيار پرورش دهندگان قرار دهد. البته اين دستورالعمل مي تواند براي پرورش ديگر ريزجلبک هاي دريايي که شرايط مشابه اي با ريزجلبک نانوکلروپسيس دارند نيز مورد استفاده قرار گيرد.

معیارهای انتخاب غذاها برای لاروها

1 – از نظرپرورش دهنده: قابل د سترس با شد از لحاظ هزينه اقتصادي با شد ، به سادگي فراهم شود(به سادگي قابل پرورش و افزايش زيتوده باشد)، تنوع بالایی داشته باشد.
2 – از نظر موجود :
فیزیکی: خلوص، قابليت دسترسي، قابليت پذيرش
شیمیایی: قابليت هضم، نيازهاي انرژيتيک را برآورده کند، نيازهاي مواد معدني را نيز تامين کند.

ریز جلبک(Microalgae )

در منابع آبي فيتوپالنکتونها ا ساس زنجيره غذايي هستند که در پرورش لارو بسياري از آبزيان مثل سخت پو ستان، ماهيان دريايي و صدفها از جلبکها ا ستفاده مي شود و در تغذيه روتيفر و کوپه پود و آرتميا هم کاربرد فراوان دارد و پرورش آنها بدون حضور جلبکها تقريباً امکان پذير نيست. همه گونه هاي ريزجلبک براي ر شد و بازماندگي لاروها مناسب نيستند و براي همين برا ساس معيارهايي انتخاب مي شوند و آن معيارها عبارتند از:
1 – اندازه سلول: بايد متناسب با اندازه دهان آبزي مصرف کننده باشد.
2 – قابلیت تولید انبوه: به راحتي و با کمترين هزينه در کمترين زمان ممکن بتوان به زيتوده بالایی از آنها دست يافت.
3 – قابلیت هضم آنها: بايد دستگاه گوارش آبزي مصرف کننده توان هضم و جذب آنها را براحتي داشته باشد، يعني اينکه آنها قابليت هضم بااليي داشته باشند.
4 – قابلیت پذیرش آنها: عالوه بر موارد فوق جلبک ها بايد مقبول آبزي م صرف کننده با شند و آبزي آنها بعنوان غذاي مناسب و باب طبع بپذيرد.

مراحل رشد میکروالگها

براي جلبکها پنج مرحله رشد قابل تشخيص است که بدين قرار مي باشد:
1-مرحله القاء یا کند (phase induction or lug) (سازگاری)
در اين مرحله به دليل سازگار شدن به شرايط جديد بعد از انتقال به محيط کشت مايع، افزايش در تعداد سلولها ب ه کندي صورت مي گيرد. اين مرحله بسته به نوع جلبک و شرايط محيطي ممکن است 12 تا 24 ساعت طول بکشد.
همچنين اين حالت در هنگامي که کشتهاي جلبکي به ظروف کشت بزرگتر انتقال داده مي شوند نيز ممکن است پيش بيايد.
2 – مرحله رشد سریع (لگاریتمی) (phase exponential)
با عبور از مرحله رشد کند و با سازگاري پيدا کردن جلبک به شرايط کشت جديد، يک جهش قابل توجه در تکثير جلبک بوجود مي آيد و تراکم آن در کشتهاي جديد به شدت افزايش مي يابد طوري که (در مورد جلبک نانوکلروپسيس اوکوالتا)در طي کمتر از 7 روز تراکم از کمتر از 10 ميليون سلول در سي سي به بيش از 100 ميليون در سي سي در ظروف کشت ارلنهاي يک و دو ليتري و شرايط استاندارد کشت، مي رسد.
3- مرحله رشد با نسبت کاهنده (phase of declining growth rate)
هنگامي که مواد مغذي، نور، pH ،دي اکسيد کربن يا ديگر فاکتورهاي فيزيکي و شيميايي براي رشد محدود مي شوند تقسيم سلولي کاهش مي يابد. در اين مرحله ريزجلبک هنوز افزايش تراکم دارد ولي اين افزايش تراکم با سرعت کمتري نسبت به مرحله قبل صورت مي گيرد و در نتيجه شيب خط در نمودار رشد کمي کاهش مي يابد.
4 – مرحله ساکن یا ایستا (phase stationary)
در اين مرحله تقريباً تعداد سلولها ثابت مي يابد. نه آنکه جلبکها تقسيم سلولي نداشته با شند بلکه تعداد سلولهاي اضافه شده تقريباً م ساوي با تعداد سلولهايي است که مي ميرند. اين مرحله بسته به شرايط محيطي به ويژه دماي کشتها، ممکن است زمان بسيار زيادي طول بکشد.
5-مرحله مرگ یا سقوط (death or crash phase)
در مرحله آخر، بعلت کاهش کيفيت آب و مواد مغذي سلولها شروع به مرگ سريع کرده از تراکم سلولها به شدت کاهش مي شود. اين مرحله تقريباً عکس مرحله دوم مي با شد. البته کمتر پيش مي آيد که تراکم سلولي در محيط به صفر برسد و حتي با گذشت زمان بيشتر و تجزيه لاشه سلولهای مرده ممکن است که يک شکوفايي ديگر را شاهد باشيم.
بهترين زمان براي برداشت مرحله سوم يا مرحله ر شد با نسبت کاهنده استت. چرا که در اين مرحله هم به ريزجلبک به اندازه کافي وقت داده شده استت که افزايش تراکم دهد و هم اينکه آنقدر دير نشده که کيفيت ريزجلبک پايين آمده باشد. البته لازم به ذکر است که اين نمودار رشد ريزجلبک شديداً به نوع ريزجلبک، شرايط فيزيک و شيميايي (pH )شدت و دوره نور، ميزان مواد مغذي و بويژه دما( و همچنين نوع ظرف کشت و حجم کشت بستگي دارد و بسته به اين پارامترها ممکن ا ست هم به لحاظ حداکثر تراکمي که ريزجلبک مي تواند به آن دست پيدا کند و هم زمان رسيدن به مراحل مختلف فرق بکند.

محیط های کشت ریزجلبک

مواد غذايي و عناصر مورد نياز براي فعاليت ريزجلبکها از طريق محيهاي کشت (محلولهاي غذايي)که با توجه به نيازهاي غذايي جلبکها فرمول بندي و ساخته شده اند تامين مي گردد. فسفات، نيترات، منيزيوم و کلسيم از عناصري هستتد که به ميزان زياد ( macronutrient )و آهن، منگنز، روي، مولو بديوم و مس به ميزان کمتري (micronutrient )براي ر شد و تکثير جلبکها لازم هستند . بر اين اساس محيطهاي کشت مختلفي ساخته و معرفي شده که مواردي که در اين ايستگاه مورد استفاده قرار مي گيرد، عبارتند از:
1 -محيط کشت کانوي (medium CONWAY)
2- محیط کشت گیلارد( Guillard s medium)
3- محيط کشت ساتو (medium Sato )
4- محيط کشت TMRL

روشهای مختلف کشت انبوه در پرورش ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتا

ريزجلبکهاي در دنيا به روشهاي مختلفي کشت داده مي شوند که مهمترين آنها عبارتند از:
1 -کشت دسته اي يا دوره اي(culture batch )
2-کشت مداوم (continuous culture)
3-کشت نیمه مداوم (semi-continuous culture)
در ايستگاه تحقيقاتي ماهيان دريايي بندر امام خميني (ره) و بسياري از مراکز تکثير ماهي و ميگو روش کشت انبوه دسته اي يا دوره اي مورد استفاده قرار مي گيرد که ذیلا بصورت مختصر تشريح مي گردد.
کشت دسته ای یا دوره ای (culture batch)
عبارت استتت از دنبال کردن دوره رشد ريزجلبکها در مراحل مختلف و در نهايت برداشت آنها هنگامي که جمعيت ريزجلبکي به حد ماگزيمم و يا نزديک ماگزيمم رسيده باشد.جلبکها بعد از خالص سازي ابتدا در داخل لوله هاي آزمايش(tube test) (با حجم کمتر از 10 سي سي) کشت داده و در داخل انکوباتور در دماي 24 درجه سانتي گراد نگهداري مي شوند، پس از گذشت 2 تا 3 هفته ، هنگامي که به اندازه کافي ر شد (افزايش تراکم)دا شتند آنها را در ظروف بزرگتر(ارلن هاي 50 تا 100 سي سي) انتقال داده و شرايط ر شد آنها فراهم مي گردد (در اين مراحل هوادهي لازم نيست و تنها هر روز آنها را بايد تکان داد تا بر روي جداره ظروف رسوب نکنند). پس از گذشت 10 تا 15 روز، هنگامي که به ميزان کافي شکوفا شدند آنها در ظروف بزرگتر (ارلن هاي شيشه اي 1 يا 2 ليتري) انتقال داده مي شوند و شرايط رشد آنها فراهم مي گردد (در اين مرحله لازم است که کشتها هوادهي شوند تا هم ضمن تامين دي اکسيد و اکسيژن لازم، با ايجاد تلاطم مناسب ، از ر سوب جلبک بر جداره ظروف جلوگيري به عمل آيد)پس از گذ شت 7 تا 10 روز (بسته به شرايط دمايي و نوري) از کشت اين کشتها به ميزان کافي شکوفا شده و آماده برداشت خواهند بود.

کشت مداوم(culture continuous)
در روش کشت مداوم سعي مي شود تراکم کشتهاي جلبکي در نزديکي حد نهايي رشد(فاز سوم) نگهداري شوند. بدين صورت که به داخل کشتهاي جلبکي بصورت مداوم آب درياي بارورشده پمپ مي گردد و همزمان با آن کشت افزايش مي يابد. براي کشتهاي مداوم بهتر ا ست از سيتمهاي اتوماتيک مانند فتوبيورآکتورها استفاده شود تا احتمال آلودگي در آنها به حداقل بر سد. يک نمونه از فتوبيورآکتورها، فتوبيورآکتورهاي مارپيچ هستند که به يک طرف آن شيرتخليه و صل است و سمت ديگر آن به يک منبع آب درياي ضدعفوني شده غني شده با محلول غذايي است، هر گاه که با باز کردن شير تخليه مقداري از آن بردا شت مي شود از سمت ديگر آب درياي غني شده وارد سي ستم مي شود. کشتهاي ريزجلبکي به صورت مداوم داخل سيستم در مقابل نور (آفتاب يا مصنوعي) و در محيط بسته لوله هاي شفاف کشت در حال گردش هستند تا از رسوب ريزجلبکها در ديواره لوله هاي کشت جلوگيري کند.

کشت نیمه مداوم (culture continuous-semi)
اين روش کشت بدين صورت است که قسمتي از کشت بعد از رسيدن به حد مطلوب از نظر تراکم سلولي، برداشت مي شود و بلافاصله بوسيله آب گندزدايي شده (کلرزده و خنثي شده) کشتها آبگيري مي شوند تا به حد حجم اوليه برسد و به ميزان لازم به آنها محلول غذايي افزوده مي گردد تا به حد اوليه غني سازي شود، کشت دوباره رشد مي کند، قسمتي دوباره برداشت مي شود و …. . کشت نيمه مداوم ممکن است داخل ساختمان يا خارج سالن صورت گيرد و دوره آن معمولا غير قابل پيش بيني است. در روش کشت نيمه مداوم بدين علت که تمام کشت برداشت نمي شود و از هما ن مانده جلبک جهت کشت بعدي استفاده مي گردد، رقبا، شکارچيان، آلودگيها و سرانجام متابوليتها افزايش خواهد بود. از آنجايي که کشت به طور کامل برداشت نمي شود، کشت نيمه مداوم محصول بيشتري نسبت به کشت انبوه ( culture batch )در يک تانک هم سايز توليد خواهد نمود.

شمارش جلبک

آگاهي از ميزان تراکم ريزجلبک به منظور برنامه ريزي جهت ميزان تغذيه روتيفر و ميزان حجم مصرفي براي ايجاد اثر آب سبز در تانکهاي پرورش لاروی ، همچنين برنامه ريزي جهت کشت مجدد ريزجلبک در بخش فايکولب از نظر زمان کشت و ميزان جلبک مادري که بايد اضافه گردد تا حداقل تراکم کشت در بخشهاي مختلف رعايت شده باشد لازم است. همچنين در کارهاي تحقيقاتي براي بررسي اثر پارامترهاي مختلف بر رشد ريزجلبک، مطالعه افزايش تراکم سلولي مهمترين پارامتري است که بايد بررسي گردد و اثر پارامترهاي مورد آزمايش بر آن تعيين گردد تا شرايط بهينه براي رشد جلبکها مشخص گردد. شمارش ريزجلبکها با استتفاده از ميکروسکوپ نوري و لام نئوبار صورت مي گيرد، همچنين ظروف نمونه برداري با حجم کمتر از 5 سي سي براي نمونه برداري، شمارشگر (کانتر) دستي يا ديجيتال نيز براي دقت بيشتر درشمارش ريزجلبکها و قطره چکان مناسب جهت نمونه گذاري روي لام نئوبار لازم مي شود.

خلاصه بررسی اقتصادی طرح پرورش ریزجلبک نانوکلروپسیس اوکولاتا

ظرفیت تولید سالیانه : 10 تن
نرخ برابری دلار : 14000 تومان
مساحت زمین موردنیاز : 3000 مترمربع
زیربنای ساختمان ها : 2000 مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 30 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : 5 میلیارد تومان
ارزش ماشين آلات و تجهيزات : 1.5 میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : 29 درصد

تهیه طرح توجیهی بر اساس آخرین دستورالعملهای سازمانی و بانکی.

در صورتیکه نیاز به طرح توجیهی دارید کارشناسان ما طرح مدنظرتان را بر اساس آخرین ضوابط و بر اساس داده‌های روز و مشخصات و مختصات مدنظرتان، تهیه می‌نمایند. جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک نمائید.