استخراج لیپید از ریزجلبک .Dunalliela sp با به کارگیری امواج اولتراسونیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، پژوهشکده کشاورزی، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران

2 استادیار، پژوهشکده کشاورزی، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران

3 دانشیار، پژوهشکده کشاورزی، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران

4 دانشیار، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران

چکیده

در این پژوهش ریزجلبک .Dunalliela sp سویه M1در فتوبیوراکتور برکه باز کشت داده شد. برداشت ریزجلبک از محیط کشت به روش انعقاد الکتریکی  انجام گرفت. ریزجلبک برداشت شده ابتدا خشک و سپس نمک زدایی گردید. فرآیند استخراج روغن از ریزجلبک به روش سوکسله انجام گرفت و تاثیر فاکتورهای زمان استخراج (40-20 دقیقه)، نوع حلال (هگزان و مخلوط هگزان و ایزوپروپانول به نسبت 3 به 2) و اعمال پیش تیمار اولتراسونیک بر روی میزان روغن استخراج شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از زوج حلال هگزان و ایزوپروپانول با نسبت 3 به 2 در مدت زمان 40 دقیقه فرآیند استخراج و با اعمال پیش تیمار اولتراسونیک دارای بهترین درصد استخراج روغن بود که میزان آن 64/16درصد تعیین شد.طبق آزمون های آماری افزایش مدت زمان استخراج با زوج حلال هگزان ایزوپروپانول تاثیر معنی داری (05/0P<) در میزان استخراج روغن از ریزجلبک داشته ولی با حلال هگزان خالص مدت زمان تاثیر معنی داری بر روی میزان لیپید استخراج شده نداشت. با اعمال پیش تیمار اولتراسونیک، روغن استخراج شده با زوج حلال هگزان و ایزوپروپانول به میزان 4 درصد نسبت به نمونه های تیمار نشده افزایش نشان داد. پروفایل اسیدهای چرب روغن استخراج شده از این ریز جلبک نشان داد که در حدود 59% اسیدهای چرب موجود در آن اشباع می‌باشد که بخش عمده آن را اسید پالمیتیک (62/36%) و اسید استئاریک (02/19%) تشکیل می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Lipid Extraction from Dunalliela sp.by Ultrasonic Waves

نویسندگان [English]

  • Masoomeh Aali 1
  • Ali Zenouzi 2
  • Majid Javanmard Dakheli 3
  • Mohammad Amin Hejazi 4
1 Student of master degree, food science and technology, Agricultural institute, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran
2 Assistant Professor, Dept. Biosystem engineering, Agricultural research institute, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran
3 Associate Professor, Dept. Biosystem engineering, AgriculturalResearchInstitute, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST) , Tehran
4 AgriculturalBiotechnology ResearchInstitute of Iran(ABRII)
چکیده [English]

In this research Dunalliela sp.M1 isolate was cultivated in open pound bio reactor. This isolate was harvested by electrocoagulation method from culture medium. The harvested biomass was dried and desalinated. Lipid extraction process was carried out by soxhelt method and the effect of extraction time (20- 40min), solvent type (Hexane or mixture of hexane-Isopropanol 3:2) and ultrasonic pre-treatment factors on amount of extracted lipid was evaluated. Test results showed that in soxhelt method the hexane and isopropanol solvents (3:2 ratio),during 40 minutes and by applying of ultrasonic pretreatment had the maximum lipid extraction (16.64%). According to statistics analysis increasing of extraction time had significant effect (p<0.05) on amount of microalgae lipid extraction. But increasing of extraction time with pure hexane, has not any effect on amount of extracted lipid.By applying ultrasonic pre-treatment, extracted oil using hexane and isopropanol (3:2) increased by 4%. Fatty acid profile of extracted oil from this strain of microalgae showed that 59 % was saturated fatty acid which palmitic acid (36.62%) and stearic acid (19.02%) form the main portion of the composition.

 

[1] Cheng, C. H., Du, T. B., Pi, H.C., Jang, S. M., Lin, Y. H., Lee, H. T. (2011). Short Communication Comparative study of lipid extraction by organic solvent and supercritical CO2. J. BioresTechno., 102(21), 10151-3.

 

[2] Mercer, P., Armenta, R. E. (2011). Review Article Developments in oil extraction from microalgae. J. Lipid Sci. Technol.,113(5), 539 - 547.

 

[3] Gong, Y., Jiang, M. (2011). Biodiesel production with microalgae as feedstock: from strains to biodiesel. J. Biotechnol Lett., 33(7), 1269-84.

[4] Borowitzka, M., Isdepsky, A. A., Sing, S. F., Moheimani, N. R. )2011(. Production of biofuels from microalgae. J. Mitig. adapt. strategies glob. chang., 10.1007/s11027-011-9294-x.

 

[5] Richmond, A.)2004(. Handbook of Microalgal Culture. first Edition. Blackwell Science. Iowa., USA

 

[6] Halim, R. )2010(. Oil extraction from microalgae for biodiesel production. J. Bioresour Technol., 102(1), 178-85.

 

[7] Khozin-Goldberg, U., Iskandarov, Z., Cohen, L. C., (2011). PUFA from photosynthetic microalgae: occurrence, biosynthesis, and prospects in biotechnology J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 91, 905–915.

 

[8] Ryckebosch, E., CuéllarBermúdez, S. P., TermoteVerhalle, R., Muylaert, K., Parra Saldivar, R.,  Foubert, I. (2013). Influence of extraction solvent system on the extractability of lipid compounds from the biomass of Nannochloropsis gaditana. J.Appl. Phycol., 26(3), 1501–1510.

 

[9] Balasubramanian, R. K., Yen, D. T. T., Obbard, J. P. (2013). Factors affecting cellular lipid extraction from marine microalgae. J. Chem. Eng., 215, 929–936.

 

[10] Ryckebosch, E., Muylaert, K., Foubert, I. (2012). Optimization of an analytical procedure for extraction of lipids from microalgae. J. Am. Oil Chem. Soc., 89, 189–198.

 

[11] Long, R., Abdelkader, E. (2011). Mixed-polarity azeotropic solvents for efficient extraction of lipids from Nannochloropsis microalgae. J. Biochem.Biotechnol., 7, 70–73.

 

[12] Ben-Amotz, A. (2004). Industrial Production of Microalgal Cell-mass and Secondary Products-Major Industrial Species. Handbook of Microalgal Culture: J. Biotechnol., 5.17-29.

 

[13] Zebib, T. (2008). Microalgae Grown in Photobioreactors for Mass Production of Biofuel. Rutgers University, Department of Bioenvironmental Engineering.

 

[14] Lee, A. K., Lewis, D. L., Ashman, P. J. (2009).  Microbial flocculation, a potentially low-cost harvesting technique for marine microalgae for the production of biodiesel. J.ApplPhycol.21, 559-567.

 

 

[16] فرامرزی، م. ح؛ فروتن فر، ح؛ شکیبایی، م. (1389) بیوتکنولوژی ریز جلبک ها، چاپ اول دانشگاه علوم پزشکی تهران، ص83-35.

[17] زنوزی، ع. (1390) طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه هیبرید جداساز ریزجلبک از محیط کشت به‌منظور بهبود تراز انرژی تولید بیودیزل. رساله دوره دکتری مکانیک ماشین‏های کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، ایران.

 

[18] Iverson, S. J., Lang, S. L. C., Cooper, M. H. (2001). Comparison of the Bligh and Dyer and Folch Methods for Total lipid determination in a broad range of marine tissues. J. Lipids., 36(11), 1283-1287.

[19] Mason, T. J., Riera, E. (2005). Application of Ultrasound. In: Da-Wen S, editor. EmergingTechnologies for Food Processing. London: Academic Press. 323-51. London, England.

 

[20] Ji, J. b., Lu, X. h. (2006). Improvement of leaching process of Geniposide with ultrasound. J.Ultrasonics Sonochemistry.,13(5), 455-462.

 

[21] مالک، ف. (1387) چربیها و روغن های نباتی خوراکی ویژگی ها و فرآوری، نشر و پخش غلامی،141-9.