fa طراحی فتوبیوراکتور جدید مهندسی جهت بهینه سازی مقدار بیومس تولیدی در ریزجلبک اسپیرولینا علوم گیاهی Plant Biology مقاله پژوهشی Original Article <p dir="RTL"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">خواص ویژه و کاربری‌های گوناگون گونۀ ریزجلبکی اسپیرولینا به تمرکز روزافزون حوزه‌های مختلف بیوتکنولوژی به کشت تجاری این گونه و روش‌های کاهش هزینۀ آن منجر شده است، اما کشت باز، که در اغلب کشت‌های تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد، مشکلات و نواقصی نظیر خطر آلودگی، نفوذ نکردن نور به عمق، اختلاط ناکارآمد و پایین بودن بهره‌وری دارد. در این پژوهش با طراحی و ساخت یک فتوبیوراکتور جدید و بهره‌گیری از ناحیۀ کنترلی، سیستم آسانسوری جایگزین پمپاژ</span></span></span> <span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">(برای</span></span></span> <span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">کاهش آسیب به سلول&shy;های شکننده) و ملاحظات ساختاری بافل‌ها و هوادهی (برای اختلاط بهتر)، اقداماتی در جهت رفع مشکلات مذبور انجام شد و تأثیر سه فاکتور حجم ناحیۀ کنترلی (%)، سیکل اختلاط (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:9.0pt;">hr</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">) و شدت تابش (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:9.0pt;">Lux</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">) بر خواص کمی وزن خشک (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:10.0pt;">g/l</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">) و میزان رشد مخصوص (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:10.0pt;">day^-1</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">) ریزجلبک اسپیرولینا با روش پاسخ سطح-طراحی مرکزی بررسی شد. بیشترین میزان وزن خشک بیومس (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:10.0pt;">g/l</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;"> 915/0) در بیشترین سیکل اختلاط (12 ساعت)، حجم کنترلی 30درصد و شدت تابش 7000 لوکس ایجاد شد. و میزان بهینه تابش برای دست&shy;یابی به بیشترین بیومس برابر 8700 لوکس بود. براساس این نتایج</span></span></span> <span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b zar;"><span style="font-size:10.0pt;">&nbsp;و به سبب تاثیر زیاد فاکتورهای سیکل اختلاط و حجم ناحیه کنترلی، می&shy;توان با کنترل حجم محدودی (فقط 20درصد) از برکه&shy; های باز، ضمن رعایت ملاحظات اقتصادی، به افزایش بهره&shy; وری و ارتقای کشت دست یافت و جهت افزایش بهره&shy; وری کل، از یک ناحیه کنترلی برای تعدادی از برکه&shy; های باز بهره &shy;برد.</span></span></span><br /> &nbsp;</p> <p>Special properties and various applications of <em>Spirulina</em> species have led to the growing focus of biotechnology to the cost effective cultivation. Open ponds used in the most commercial cultivation have many deficiencies such as risk of contamination, lack of light penetration, inefficient mixing and low productivity. In this study, an innovative reactor was designed and manufactured. By adding a control area, it was possible to control some environmental conditions for a limited amount of open pond volume. The conventional pumping system was replaced by a new elevator system to reduce the damage of to the fragile cells. The baffles structure and aeration from bottom, contributed to better mixing system. The effect of tree factors (Circulation Cycle (Cir. Cyc.), Control Volume (Con.Vol.) and Irradiance Intensity (Irr. Int.) in units of hours, percentage and Lux respectively) on the quantity of biomass (Specific Growth Rate (SGR, day^-1) and fifth and seventh day dry weight (g/L)) were evaluated using RSM-CCD. The maximum biomass dry weight (0.915 g/L) was achieved in longest circulation cycle (12 hours), 30% Con. Vol. and 7000 Lux light intensity. The optimal irradiance intensity to achieve the highest biomass was 8700 Lux. According to the results, due to the great influence of Con. Vol. and Cir. Cyc., it is possible to increase the productivity and enhance the culture dry weight by controlling a limited amount of ponds volume (20%), subject to economic considerations. These successful results can provide the context using a control zone for several open ponds to improve the overall efficiency<span dir="RTL">.</span><br /> &nbsp;</p> بیوتکنولوژی, بیوراکتور, روش سطح پاسخ, کشت اسپیرولینا, نرخ رشد ویژه biotechnology, bioreactor, RSM-CCD, specific growth rate, Spirulina cultivation 13 25 http://nbr.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-228-1&slc_lang=fa&sid=1 Sasan Ghobadian ساسان قبادیان 10031947532846005085 10031947532846005085 No دانشگاه تربیت مدرس Hossein Ganjidoust حسین گنجی دوست h-ganji@modares.ac.ir 10031947532846005086 10031947532846005086 Yes دانشگاه تربیت مدرس Bita Ayati بیتا آیتی 10031947532846005087 10031947532846005087 No دانشگاه تربیت مدرس Neda Soltani ندا سلطانی 10031947532846005088 10031947532846005088 No پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی