بررسی تولید اسیدهای چرب امگا3 در سویه پروتیست تک سلولی دریازی

دوکوزاهگزانوئیک اسید (dha;22 6 n-3) یک اسید چرب غیر اشباع با چندین پیوند دوگانه و متعلق به گروه اسیدهای چرب ضروری غیر اشباع امگا3 می باشد. بدن انسان و جانوران قادر به ساخت این اسید چرب نیست و از این رو باید از طریق رژیم غذایی تامین شود. در سال های اخیر مشخص شده که dha دارای اثرات بسیار سودمندی در سلامتی انسان و پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری ها از قبیل ناراحتی های قلبی- عروقی، بیماری های مغزی چون آلزایمر و سرطان می باشد. همچنین این ترکیب نقش اصلی را در تکامل ، رشد و افزایش حافظه نوزادان و کودکان ایفا می کند. dha در حدود 60% از شبکیه چشم و 15تا 20% از قشر مخ را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر روغن ماهی بزرگترین منبع تامین dha می باشد اما به دلیل آن که دارای ترکیبات مضری چون جیوه، فلزات سنگین و ترکیبات سمی پلی کلرونات است، استفاد از این محصول را با چالش روبه روکرده است. ترائوستوکیتریدها به عنوان پروتیست های تک سلولی هتروتروف دریازی قابلیت بالقوه ای در تولید dha و اسیدهای چرب امگا3 دارند و می توان از آنها به عنوان منابع جایگزین روغن ماهی استفاده کرد. این یوکاریوت های دریازی دارای جنس های شاخص و مهم شیزوکیتریوم، ترائوستوکیتریوم، آئورانتوکیتریوم، ژاپونوکیتریوم و اولکنیا هستند. هدف از انجام این تحقیق دست یافتن به سویه ای از خانواده ترائوستوکیتریدها با قابلیت بالای تولید اسیدهای چرب امگا3 می باشد. در این تحقیق برای نخستین بار در ایران نمونه برداری های وسیع جهت جداسازی این سویه ها از اکوسیستم جنگل های حرا و سواحل جنوبی دریای عمان و خلیج فارس انجام گردید و بیش از 25 سویه از خانواده ترائوستوکیتریدها جداسازی شدند و از نظر خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و چرخه سلولی مورد بررسی قرار گرفتند و پس از انجام تست های غربالگری اولیه سویه های تولید کننده تری آسیل گلیسرول توسط روش رنگامیزی زنده کلنی ها بر روی محیط کشت های اختصاصی حاوی رنگ نایل رد و بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری و فلوروسانت سویه ها، 4 سویه 3j1، 1j، 71-2 و d6-1 انتخاب شدند. این چهار سویه جهت بررسی رشد سلولی و میزان تولید روغن ذخیره ای در محیط کشت مایع gyp در مدت 48 ساعت رشد داده شدند و با توجه به بررسی نتایج تولید بیومس و مقدار روغن تولیدی توسط سویه ها، سویه 3j1 از قابلیت ها و شاخص های تولید بالاتری برخوردار بوده و در شرایط عدم بهینه سازی محیط کشت قادر به تولید 47/77% روغن در بیومس بوده است. همچنین منحنی رشد و میزان روغن تولیدی سویه3j1 نشان داد که این سویه تا 24 ساعت در فاز لگاریتمی بوده و48 ساعت وارد فاز سکون شده و در 72 ساعت از انکوباسیون و در فاز سکون تولید بیومس و روغن آن به بیشترین مقدار خود رسیده و به ترتیب 2/3 و 4/2 گرم بر لیتر تولید کرد. در بررسی های چرخه زندگی سویه 3j1 تقسیم دو تایی، ساختارهای چهار تایی، هشت تایی، سلول های نامنظم آمیبی شکل، سلول های رویشی، زئوسپورانژیوم و زئوسپورها دیده شد که بیشترین شباهت را به جنس شیزوکیتریوم دارد. جهت تایید نهایی تولید ترکیب ارزشمند dha و بررسی پروفایل اسیدهای چرب و نوع اسیدهای چرب تولید شده و مقدار آنها در روغن ذخیره ای، آنالیز کروماتوگرافی گازی با دو روش مستقیم و غیرمستقیم تولید متیل استر اسیدهای چرب از بیومس و روغن های استخراج شده از سویه 3j1 انجام گردید. نتایج نشان دادند که کارایی روش غیر مستقیم تولید متیل استر اسیدهای چرب از روغن استخراجی بیشتر می باشد. این سویه 75/32% دوکوزاهگزانوئیک و 51% پالمیتیک اسید تولید کرده که توانایی آن در تولید اسیدهای چرب امگا 3 را نشان می دهد. با توجه به 5 پروفایل توصیف شده برای خانواده ترائوستوکیتریدها توسط آقای هانگ و همکاران، سویه 3j1 دارای بهترین نوع پروفایل تولیدی اسیدهای چرب بوده چراکه تعداد پیک های اسیدهای چرب اشباع آن کم بوده و از میان اسیدهای چرب غیر اشباع هم تنها تولید کننده dha بوده که شاخصه بسیار مهمی جهت تولید هدفمند و هر چه بیشترdha در مقیاس های صنعتی و در فرآیند بهینه سازی می باشد. لازم به ذکر است که سویه صنعتی schizochytrium limacinum sr21 که توسط آقای هوندا و همکاران در ژاپن و در اقلیم گرمسیری استوایی جداسازی شده و از سویه های صنعتی می باشد در بیوراکتور با شرایط بهینه و به مدت 4 روز ، به ترتیب 78% و 36% روغن و dha تولید کرده است. این سویه در فلاسک های کشت و به مدت 5 روز به ترتیب 39% و 35% روغن و dha تولید کرده است. در حالیکه سویه3j1 در کشت دو روزه و بدون بهینه سازی 47/77% روغن و 75/32% dha تولید کرده است که نشان دهنده پتانسیل بسیار زیاد سویه 3j1 جهت تولید صنعتی dha می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق اولین گزارش از تولید dha در سویه های ترائوستوکیترید بومی ایران می باشند.