دانلود مقاله پتانسیل بیوتکنولوژیکی (زیست تکنولوژیکی) تراستوکسیتد ها

چکیده:

ترانستوکیترید ها میکروهترومتروف‌ های آبزی  رایجی هستند که از نظر طبقاتی در گروه جلبکهای هتروکونتاقرار می‌گیرند.

تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که تعدادی از نژادهای تراستوکیتریدها را می‌توان کشت کرد و بدین ترتیب به زیست توده‌‌های فراوانی دست یافت که دارای مقادیر زیادی چربی و اسیدهای چرب اشباع نشده‌ [1] می‌باشند.

شواهد نشان می‌دهند که بازده سلولی و تولید pufa توسط نژادهای ترانستوکیتریدها با ترکیب پارامترهای فیزیکی و شیمیایی کشت می‌توانند متغیر هستند. در حال حاضر میکروجلبکهای فتوتروفیک کشت شده روغن‌های ماهی منابع اصلی تجاری pufa هستند. کاهش ممکن ذخایر تجاری ماهی و تکنولوژی نسبتاً پیچیده که برای تولید تجاری میکروجلبک‌ها نیاز هستند تحقیق در مورد منابع ممکن pufa را الزامی ساخته است. کشت تراستوکیتریدها و دیگر میکرودهتروتروف‌های تولید کننده Pufa را الزامی ساخته است. کشت تراستوکیتریدها و دیگر میکرو هتروتروف‌های تولید کننده ‌ Pufa یک جنس را ملی بوده است.

در حقیقت چندین محصول مبنای تراستوکیتریدی اکنون در بازار وجود دارد و تحقیقات در مورد کاربردهای بیشتر هنوز در حال انجام است.

بسیاری از روغن‌های ماهی و میکروجلبکی که اکنون در دسترس هستند ساختارهای نسبتاً پیچیده Pufa دارند و این باعث افزایش هزینه ‌ تهیه روعن های Pufa با درجه ‌ خلوص بالا می‌گردد. برعکس، تعدادی از تراستوکیتریدها که تاکنون بررسی شد‌ه اند. استفاده از روغن‌های مشتق شده از تراستوکیتیریدها بتوانند در مقادیر کافی و با هزینه مناسب رشد کنند استفاده از روغن‌های مشتق شده از تراستوکیتریدها می‌تواند هزینه ‌ بالای موجود را بار تولید روغن‌های میکروبی با درجه ‌ خلوص بالا کاهش دهد.

هرچه که بیشتر وجه فواید مواد غذایی و بهداشتی Pufa پی می‌بریم تقاضا برای تولیدات غنی از Pufa افزایش می‌یابد. نتایج تاکنون نشان داده‌آند که تراستوکیتریدها می‌تواننند یک بخش مهمی را در عرضه ‌چنین تولیداتی ایفا کنند.

لغات مهم: تراستوکیتریدها، اسید چرب اشباع نشده ،‌زیست توده‌ها، کشت تجاری، میکرومترو تروف

پیشگفتار: تراستوکتیریدها میکرومتروتروف‌های آبزی رایجی هستند که به شکل [2] و یا گهگاهی  به شکل انگل‌ها تغذیه می‌کنند( پارتر 1990) . تراستوکیتریدها دارای توزیع جغرافیایی وسیعی هستند و نژادهایی دارند که از [3]( با نوگ و اسپرو 1974 ) ،‌ژاپن ( ناگاتوما و دیگران 1980 ) ، هندوستان ( رااگوکودار 1988 ) ، و استرالیا ( لوئیس و دیگران 1998 ) بدست آمده‌آند. اصولاً تراستوکیدیدها که قارچ‌های نخستین فرض می‌شوند اخیراً در زیر طبقه ‌ تراستوک نیتریدا [4] ( کرومیتسا، هتروکونتا)  قرار گرفته‌اند و بیشتر با جلبک‌های  هتروکونت و طبقه بندی می‌شوند مانند جلبکهای قهوه‌ای و ( دیاتوم ها) کاوالیر- اسمیت و دیگران 1994).

به دنبال توصیف اولیه تراستوکیتریدها ( اسپرو 1936 )، تحقیق کلی در مورد این گروه از ارگانیسم‌ها وجود داشته است تا این که تعدادی مطالعات توصیفی و اکولوژیکی د رسال 1960 ( مانند گلداستین 1963 ؛ کارتنر 1968 ) صورت گرفت.

خاندلای و دیگران ( 1986) استفاده از اسیدهای چرب را به عنوان شاخص‌های بیوشیمیایی برای تراستوکیتیردیها در سیستم‌های [5] که نامه مورد بررسی قرار دارند. از آن به بعد چندین مطالعه ( که بعداً در این مقاله ذکر خواهند شد) صورت گرفت و در آنها توانایی بعضی نژادهای تراستوکیترید در تولید1) یک زیست تودت نسبتاً بزرگ در کشت،2) یک نسبت بالایی از لیپید به عنوان بخشی از این زیست توده‌ای و 3) یک نسبت بالایی از اسیدهای چرب غیر اشباع [6] در لیپید مورد بررسی قرار گرفت و به صورت یک کاتالوگ درآمد.

علاقه به اهمیت غذایی [7] در طی دهه ‌ گذشته افزایش فراوانی داشته است. وقتی pufa ها اجزاء زنده ‌ لازم غشاهای سلولی و بسیاری از سیستم‌های سیگنالی سلول باشند، کمبود و نقص pufa می‌تواند با نقص عملکرد سلولی مرتبط باشد و این خود در نهایت باعث بیماری می‌گردد.

تعدادی از تحقیقات نشان داده آند که pufa ها مؤلفه‌های غذایی لازم برای انسانها هستند ( بررسی از سیموپولوس 1989 ؛ تا کاهاتا و دیگران 1998 ) و همچنین در عملیات داروهای خرچنگ‌ها و [8] آبز ی استفاده می‌شوند از ساریگوس و لاگر 1992 ؛ گاستل و دیگران 1994 ، رابرامو 1997).

معمولاُ pufa ها به دو گروه عمده طبقه بندی می‌شوند مجموعه‌های فرا؟؟ 6 ( 6-8-یا 56 ) و امگا- 3 ( 3-8-یا 53 ) . از pufa n-6  ، اسید‌آراکسید‌ونیک ( 6-8) 4 : 20 ، AA ) اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا یک پیشرو برای بسیاری از پروستاگندین‌ها و ایکوسانوئیدها [9] می‌باشد. اسیدایکوساپنتا انوئیک{ (3-n   ) 5 : 20 ؛ Epa } و اسیددوکوسا هگزاانونیک { ( 3- n  ) 6 : 22 ؛ DHA }، دو pufa یا 3-n که توجه بیشتری به خود جلب کرده‌اند اسیدهای چرب ضروری نامیده شده‌اند. Pufa های 3- n   وقوع امراض قبلی اکلیلی را کاهش می‌دهند و ضربه و آرتروس رئوماتوئید را کاهش و می‌بخشند ( کسنسلا 1987 ) ، شواهد موجود در مورد فواید و خطه‌است  pufa 3-n      برای سلامتی انسان اخیراً توسط تاگاهاتا و دیگران ( 1998) مورد بررسی قرار گرفته‌اند. DHA برای توسعه ‌ طبیعی بافت عجیبی در کودکان ضروری اسب به خصوص برای چشم وضعتر  نقش ممکن این pufa ها در مقابل امراض دیگر ( مانند آسم، خواندن پریش ، افسردگی و تعدادی از اشکال سرطان) نیز تا حد زیادی تنگنایی شده است اگر چه تحقیق  بیشتری نیز لازم است ( سیموپولوس 1989 ؛ تا کامهاتا و دیگران 1998 ).

وقتی اهمیت وجود ونسبت‌های pufa های مختلف در رژیم غذایی انسان و حیوانات بهتر درک شود ارزش این مؤلفه‌های غذایی در تعدادی از صنایع افزایش می‌یابد.

در حال حاضر روغن‌های ماهی انتخابی و نمونه‌های میکرو جلبکی مهمترین منابع صنعتی pufa هستند. با این وجود منابع روغن‌ماهی ممکن است معتبر نباشند. و این به علت قابلیت تغییر و یا نقص‌های بعضی از شیلات‌ما است. یک نکته این است که روغن ماهی کافی در آینده برای برآوردن تقاضاهای فراوان نسبت به روغن‌های 3- n      وجود نخواهد داشت ( تاکنون 1995 ؛ وارد 1995 ). میکروجلبکهای فتوتروفیک نیز برای تأمین pufa برای عملیاتهای کشت آبی ( واکمن و دیگران 1989 )

با کاربرد اضافی د رتولید[10] ( مکمل‌های غذایی ) استفاده می‌شوند.

در مقایسه، سنتز دوربار: pufa های 6- n  و 3-  n  با تراستوکیتریدها و دیگر میکروارگانیسم‌های متروتروفیک می‌تواند یک وسیله ‌ سادمترو ارزان ؟؟ تولید روغن و زیست‌های غنی از pufa ارائه دهد. در سالهای اخیر علاقه به اتفای از میکروهتروتروفها به عنوان یک منبع pufa افزایش یافته است ( راتگل 1993 ). میکرومتروتروف‌ها به عناصری برای کشت اوتوتروف‌ها نیاز ندارند ( مانند نور، دی‌اکسید نور) و بعضی از افراد آنها را یک وسیله ‌ بالقوه و پتانسیلی برای منابع تجاری سنتی pufa در نظر می گیرند. اسید آراکسیدونیک تا مقادیری توسط بعضی از قارچ ها تولید شده است( ساجیبدور و دیگران 1990 ؛ در نظر می گیرند. اسید آ‌راکسیدونیک تا مقادیری توسط بعضی از قارچ‌ها تولید شده است( ساجیبدور و دیگران 1990 ؛ گاندی و ویتی 1991) ، نیاز مشخص به کشت ابی برای منابع متناوب pufa جهت تغذیه ‌ لا روها و بالعین با عث شده است که باکتریهایی تولید کننده pufa وسیله‌ای برای غنی کردن گردانش‌ها( Brachionus plicatilis ؛ یک ارگانیسم زنده برای داروی [11] با این اسیدهای چرب باشند ( واتاناب و دیگران 1992 ، نیکولزودیگران 1996 ، لوئیس و دیگران 1998 ).

یک بخش جالبی از تحقیق در مورد تولید pufa میکروهتروتروفیک به تراستوک‌تیریدها اختصاص یافته است. این بررسی یک تحلیل مختصری از آن کار است.

تولید pufa  توسط ترانستوک تیریدها:

اهمیت DHA در تغذیه ‌ حیوانات و انسان در طی دهه ‌ گذشته مورد توجه خاص در تحقیقات بوده است. ( سیموپولزر 1989 ، تا کاها تا و دیگران 1998 ). این نوع اهمیت باعث انجام تحقیقات زیادی در مورد منابع ممکن pufa   جهت تأکید بر این اسید چرب خاص شده است. بیشتر گزارشات در مورد تولید pufa توسط تراستوکیتریدها منحصراً با تولید DHA پرداخته‌اند ( جدول1) زیرا این ترکیب در اغلب موارد فراوان‌ترین Pufa تولید شده توسط نژادهای تراستوکیتریدهای گزارش شده تا امروزه بوده است.

داده‌های ارائه شده در جدول 1 بیانگر تغییر است فراوان در زیست توده، لیپید، و بازده‌های ماکزیمم DHA که برای نژادهای مختلف تراستوکیتریدها بدست آمده‌اند و باشند.

به عنوان مثال  Chizochytrium و aggregatum یک زیست توده ‌  gl-1 9/0 بعد از 10 روز تولید کرد( واژاپیلی وکن 1998 ) در حالیکه بعد از 4 روز یک زیست توده gl-1 8/0 با استفاده از schizechytrium زیر گونه 21‌ SR  بدست آمد، ( یا گوجی و دیگران 1997 ). شاید مهمترین نکته این باشد که تولید Pufa توسط یک نژاد واحد 28210  که تحت شرایط مختلف کشت شد اختلافات قابل ملاحظه‌ای نشان داده است. برای این نژاد یک کشت [12] ، DHA در  mgl-1 2100 تولید که(سینگ و وارد 1997) درمقایسه بایک کشت فلاسک غیر متلیکی که DHA در mgl-1 650 تولید نموداری و وارد1994 ).

نمی‌توان به تفصیل ترکیبات فراوان فیزیکی شیمیایی شرایط کشت را که برای اثر گذاری بر تولید Pufa توسط نژادهای مختلف تراستوکیتریدها استفاده شده‌اند. در این مقاله بررسی نمود. با این وجود جدول 2 یک نمودی است از این که چطور تغییرات در شرایط کشت می‌توانند بر زیست توده و مقدار pufa حاصل از نژادهای مختلف تراستوکیتریدها اثر بگذارند.

از این نتایج مشخص است که تغییرات در شرایط کشت اثرات یکنواختی بر تولید pufa توسط نژادهای مختلف تراستوکیتریدها ندارند. بهینه سازی و ترکیب شرایط کشت جهت تولید مقادیر و انواع مختلف pufa مورد نیاز برای کاربردهای خاص تا زمینه‌هایی هستند که به تحقیق گسترده برای هر نژاد انتخابی در جهت تولید جاری نیاز دارند.

اگر چه تولید DHA کانون اصلی توجهات اخیر بوده است مشخص است که بعضی از نژادهای تراستوکیتریدها نیز دیگر pufa ها را تولید می‌کنند. یا کوجی و دیگران ( 1997 ) پیشنهاد کرده‌آند که ساختمانهای اسید چرب تراستوکیتریدهای تولید کننده ‌ DHA  می‌تواند برای طبقه بندی آنها 6 طبقه جداگانه مورد استفاده واقع شود: من جمله DPA ( 6- n  : 22 ) DHA ؛  DHA / EPA ؛ DHA/ DPA / EPA ؛  DHA / EPA/ AA ؛  DHA / ؛ ( 6- n  2 : 18 ) LA ,   و DHA / AA / LA لوئیس و دیگران ( 1998 ) تعدادی از نژادهای تراستوکیتریدها را با ساختارهای می‌کند بدون هیچ Ppufa دیگر بیشتر از TFA % 100 ( شکل 1 ) .

با فرض مشخص بودن تنوع ساختارهای Pufa که برای تراستوکیتریدهای بررسی شد. تاکنون ، می‌توان تصور کرد که pufa های معمول‌ترین از این گروه، ارگانیسم‌ها کشف خواهد شد.

بازار pufa:

 پیش بینی می‌شود که بازاری که در آن روغن‌های تراستوکستریدی  بیشترین اثر را دارند در حال حاضر جای خود را به روغن‌های غنی از pufa بدهد. که از ماهی‌های دریایی بدست می‌آیند. با این شرایط نکاتی در این بازار مورد توجه هستند.

داده‌های بازاری‌ که در این بخش گنجانده شده‌اند از مقالات منتشر شده بدست آمده‌اند و همچنین از وبسایت‌های شرکت و اتحادیه ‌ صنعتی و اطلاعات تحقیقات بازاری که توسط صنعت استرالیا ارائه شده‌اند ( New south walesr clover corporqtion pty ltd ، استرالیا).

بازار کنونی و با لقوه ‌ جهانی برای تولیدات روغن‌ماهی دربرگیرنده ‌ بخش‌های زیادی است از زیست‌توده ‌ غنی از روغن و غیر‌آمایش شده برای مصرف حیوانات گرفته تا روغن‌هایی با کیفیت بالا و عیار غذایی برای استفاده به عنوان افزاینده‌های غذایی و [13] و روغن‌هایی با درجه ‌ خلوص بسیار بالا و حتی اسیدهای چرب جداگانه‌ برای استفاده در صنعت داروسازی.

در حال حاضر منبع تجاری اصلی روغن‌هنای غنی از pufa روغن ماهی است. تولید سالیانه و جهانی روغن‌ماهی در تقریباً 3/1 میلیون تن در 10 سال گذشته ثابت مانده است و به نظر نمی رسد که افزایشی داشته باشد ( تاکنون، 1997 ). اتحاد نه بین‌المللی تولید کنندگان روغن و موادغذایی حاصل از ماهی ها ( www. Infoma. Com ) برآورد کرده است که گنجایش روغن ماهی در مواد غذایی کشت آبی از 380000 تن در سال 1994 به 582000 تن در سال 2001 و 1133000 تن در سال 2010 برسد.

این امر در نهایت باعث کاهش ذخایر جهانی روغن‌ماهی می‌گردد و در نتیجه تقاضا برای مشتقات روغن‌ماهی افزایش می‌یابد.

روغن ماهی در مواد غذایی کشت آبی یک منبع انرژی غذایی و pufa می‌باشد ( ینو و ساواز 1995 ). تحقیق قابل ملاحظه در سراسر جهان برای یافتن راه‌حل‌هایی برای مواد غذایی دریایی و روغن‌ماهی در مواد غذایی کشت آبی صورت می‌گیرد. با این وجود این تحقیق در درجه ‌ ارسال در مورد نیاز غذایی لازم بسیاری از گونه‌های آبزی [14] برای pufa با زنجیره ‌ بلند است ( L cpu FA : e.G. EPA, DHA ) .

به نظر می رسد که روغن‌های ارزان کارخانه‌ای و یا حیانی که اغلب دارای سطوح کمی Lcpufa هستند به عنوان منابع انرژی در بعضی مواد غذایی کشت آبی استفاده می‌شوند. اگر چنین جانشینی روی دهد Lcpufa کافی برای برآوردن نیازهای غذایی گونه‌های کشت شده می‌تواند از دیگر منابع مورد نیاز باشد. به طور نمونه بسیاری از گونه های آبزی کشت شده که در حدود 1 % تا 2 % wt/wt در رژیم غذایی خود نیاز دارند ( به عنوان مثال ریز و دگران 1994 ) سالی و دیگران 1994 ) . با یک و بارلو ( 1999 ) برآورد کرده‌اند که گونه‌های آبزی کشت آبی [15] به  106× 2 تن ماده غذایی د ر2010 نیاز دارند. این ارقام به تقاضای بالقوه این گونه ها برای حداقل 20000 تن Lcpufa در هر سال اشاره دارند. مرزهای غیر دقیقی که بازار [16]را احاطه کرده‌اند برآورد اندازه این بخش بازاری را مشکلتر سازند. فروش روغن‌های مکمل آبزی در آمریکا در سال 1996 در مرتبه   55 میلیون دلاری مولینکس و کونگ 1998 ) ؟؟؟ و بیانگر % 20 فروش از بخش های خرده فروشی مواد غذایی بهداشتی می‌باشند. در انگلیس روغن‌های ماهی تقریباً % 29 ( 140 میلیون دلار آمریکا) بازار کل سا لیانه برای [17] را تشکیل می‌دهند.

( ماکرجی 1999 ). تحلیل میزان آگاهی مشتریان و معلومات آنها بیانگر سرعت بالای pufa  3- n  در موفقیت بازار پتانسیل و درک بازاری بوده است.

بازار اروپای غربی برای فرمول‌های کودکان از 81500 تن در سال 1988 به 103933 تن درسال 1994 افزایش یافت. یک روند روبه رشدی برای سازندگان فرمول کودکان جهت شمول روغن‌ های غنی از pufa در تولیدات آنها وجود دارد.

سطوح نمونه شمول روغن‌ های غنی از pufa برای رسیدن به غلظت نهایی DHA در فرمول خشک کودکان در حدود H % 2/0 طراحی شده‌اند. برون‌یابی از این ارقام بیانگر یک تقاضای سالیانه ‌ بالقوه در بازار اروپایی فرمول کودکان برای 100 تا 200 تن DHA می‌باشد.