مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

مقایسه رشد، تولید رنگدانه و ظرفیت نمک‌زدایی ریزجلبک دونالیلا سالینا در پساب لب‌شور نیروگاهی و محیط‌کشت استاندارد با شوری‌های‌ متفاوت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس
10.22034/ijche.2026.562214.1569
چکیده
با افزایش تولید پساب‌های صنعتی شور و کاهش منابع آب شیرین، توسعه روش‌های پایدار و کم‌هزینه برای تصفیه آن‌ها ضروری است. در این مطالعه، رشد، تولید رنگدانه‌ها و ظرفیت نمک‌زدایی ریزجلبک نمک‌دوست دونالیلا سالینا در پساب لب‌شور نیروگاهی (BWW) و محیط‌کشت سنتزی جانسون اصلاح‌شده (MJM) با غلظت‌های مختلف کلرید سدیم (5/2–5/0 مولار) بررسی شد. محیط‌های سنتزی با شوری‌های مشخص برای ارزیابی تأثیر شوری بر رشد و تولید متابولیت‌ها انتخاب شدند. بیشترین زیست‌توده در MJM#0.5 و BWW به ترتیب 28/0±14/2 و 23/0±82/1 گرم بر لیتر حاصل شد و با افزایش شوری، کاهش یافت. به طوری که در MJM#2.5 زیست‌توده به 14/0±68/1 گرم بر لیتر رسید که بیانگر اثر منفی فشار اسمزی بالا بر تقسیم سلولی و جذب مواد مغذی است. تولید کلروفیل با الگوی رشد همسو بود و بیشترین مقدار آن (7/1 ± 9/16 میلی‌گرم بر لیتر) در MJM#0.5 ثبت شد. با افزایش شوری تا سطح متوسط (MJM#2)، تنش یونی ایجاد شده منجر به افزایش تولید کاروتنوئید و بتاکاروتن شد (به ترتیب 4/3±4/41 و 1/2±9/37 میلی‌گرم بر لیتر). در BWW نیز به دلیل محدودیت نیتروژن و فسفات و تنش یونی متوسط، تولید کاروتنوئیدها و بتاکاروتن قابل توجه بود (به ترتیب 8/1±2/30 و 6/1±9/27 میلی‌گرم بر لیتر). علاوه بر این، کاهش شوری پساب با کاهش EC و TDS به ترتیب 5/2±2/23% و 7/5±5/52% همراه بود. همچنین حذف مؤثر یون‌های اصلی شامل فسفات (8/18±4/90%)، نیتروژن کل (5/8±5/69%) و سولفات (7/8±7/71%) مشاهده شد. نتایج نشان می‌دهد دونالیلا سالینا ضمن تصفیه پایدار پساب‌های شور قادر به تولید متابولیت‌های ارزشمند است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Comparative evaluations of growth, pigment production, and desalination capabilities of Dunaliella salina in real-case brackish wastewater from a power plant and standard medium with different salinity

نویسندگان English

Seyedeh Sahar Mousavi Farajzadeh 1
Seyed Morteza Zamir 2
1 Biochemical Engineering Department, Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Biochemical Engineering Department, Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran
چکیده English

As saline industrial wastewater production increases and freshwater resources decline, it is crucial to develop sustainable and cost-effective treatment methods. This study investigated the growth, pigment production, and desalination capacity of the halophilic microalgae Dunaliella salina in brackish wastewater from a power plant (BWW) and modified Johnson medium (MJM) with varying NaCl concentrations (0.5–2.5 M). Synthetic media with controlled salinities were selected for accurate comparison with real wastewater and to evaluate the effect of salinity on growth and metabolite production. The maximum biomass recorded in MJM#0.5 and BWW was 2.14±0.28 g/L and 1.82±0.23 g/L, respectively, and decreased with increasing salinity, reaching 1.68 ± 0.14 g/L in MJM#2.5, indicating the negative impact of high osmotic pressure on cell division and nutrient uptake. Chlorophyll production followed a similar trend, with the highest total chlorophyll (16.9±1.7 mg/L) observed in MJM#0.5. With increasing salinity to moderate levels (MJM#2), ionic stress was induced, leading to enhanced carotenoid and β-carotene production (41.4±4.3 and 37.2±1.2 mg/L, respectively). In BWW, due to nitrogen and phosphate limitation as well as moderate ionic stress, significant accumulation of carotenoids and β-carotene was observed, with values of 30.2±1.8 and 27.9±6.1 mg/L, respectively. Salinity reduction in BWW was substantial, with EC and TDS decreasing by 23.2±2.5% and 52.5±7.5%, respectively. Major ions were effectively removed, including phosphate (90.4 ± 18.8%), total nitrogen (69.5 ± 5.8%), and sulfate (71.7 ± 7.8%). These results demonstrate that D. salina can simultaneously produce valuable metabolites and sustainably treat saline wastewater.

کلیدواژه‌ها English

Microalgae
Dunaliella salina
Biomass
Carotenoids
Desalination
Brackish Wastewater

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 06 اردیبهشت 1405