فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف: هدف این مطالعه توسعه و ارزیابی یک روش هیبریدی کشت بافت با عنوان «جنین‌زایی سوماتیکی-ریزازدیادی-کشت کنترل‌شده در بیوراکتور» (SE-Mp-CBc) برای تولید جلبک‌های دریایی مقاوم به بیماری بود. همچنین این پژوهش به دنبال افزایش کارایی باززایی جلبک‌ها و مقاومت آن‌ها در برابر میکروارگانیسم‌های بیماری‌زای دریایی برای کاربردهای مرتبط با صنایع غذایی بود.مواد و روش‌ها: برای توسعه سامانه SE-Mp-CBc، ریزنمونه‌های جلبک دریایی جمع‌آوری و در محیط‌های کشت غنی‌شده از مواد مغذی حاوی تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی و القاکننده‌های اختصاصی کشت داده شدند. ریزنمونه‌ها استریل شده و تحت فرایندهای جنین‌زایی سوماتیکی و ریزازدیادی در شرایط استریل قرار گرفتند. برای حفظ شرایط بهینه، pH، دما، هوادهی و جریان مواد مغذی توسط سامانه بیوراکتور کنترل و مدیریت شد. آزمایش به‌گونه‌ای طراحی شد که فرایند باززایی و امتیاز نسبی مقاومت (RS) به عوامل بیماری‌زای دریایی بهبود یافته و ارزیابی شود. تغییرات فیزیکی و مولکولی شامل تغییرات مورفولوژیک، میزان تولید زیست‌توده و مقاومت به بیماری در جلبک‌های دریایی اندازه‌گیری و با استفاده از آزمون آماری ANOVA تحلیل شدند.نتایج: در فرایند باززایی جلبک‌ها، سامانه SE-Mp-CBc در مقایسه با روش‌های سنتی بهبود چشمگیری نشان داد. این سامانه موجب افزایش موفقیت در القای کالوس، توسعه شاخه‌ها و بقای بافت شد. کارایی باززایی در چندین سویه افزایش یافت و مزیت آشکار محیط کنترل‌شده بیوراکتور را نشان داد. مقاومت به پاتوژن‌ها نیز به‌طور قابل توجهی افزایش یافت، به‌طوری‌که جلبک‌های پرورش‌یافته در سامانه SE-Mp-CBc کاهش 35 درصدی شدت عفونت و افزایش 25 درصدی تولید زیست‌توده را نسبت به نمونه‌های کشت‌شده به روش‌های متداول نشان دادند. تحلیل مقاومت به بیماری نیز پاسخ‌های ایمنی پایدارتر و قوی‌تری را در سویه‌های پرورش‌یافته در بیوراکتور تأیید کرد.نتیجه‌گیری: این روش هیبریدی کشت بافت، راهکاری انعطاف‌پذیر و کارآمد برای کشت جلبک‌های دریایی فراهم می‌کند. ترکیب جنین‌زایی سوماتیکی و ریزازدیادی با فناوری بیوراکتور موجب غلبه بر چالش‌هایی مانند نرخ پایین باززایی، خطر آلودگی و مقاومت محدود به بیماری در روش‌های سنتی شده است. سامانه SE-Mp-CBc توسعه یکنواخت بافت و کاهش تنش سلولی در جلبک‌ها را فراهم کرده و از تولید پایدار جلبک در مقیاس وسیع حمایت می‌کند. استقلال از شرایط آب‌وهوایی و امکان بهره‌برداری در تمام طول سال، این روش را برای صنایع فرآوری مواد غذایی، نوتراسیوتیک‌ها و بسته‌بندی‌های زیست‌تخریب‌پذیر بسیار ارزشمند ساخته است. با وجود نیاز به پژوهش‌های بیشتر در زمینه گونه‌های مختلف جلبکی و بهبود اقتصادی، این رویکرد پایه‌ای قوی برای تحول در زیست‌فناوری دریایی و تبدیل جلبک‌ها به یک محصول صنعتی قابل اعتماد فراهم می‌آورد.