تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة:
“Biochemical indicators of microalgae cellular growth in carbon-rich environment using pre-fixation process of carbon dioxide”
المقدمة من الطالبة رغد صفاء مهدي ، طالبة الماجستير في قسم الهندسة الكيمياوية – كلية الهندسة / جامعة بغداد وهي جزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكيمياوية وقد أشرف على اعداد الرسالة الاستاذ المساعد الدكتور محمود خزعل حمادي / جامعة بغداد – كلية الهندسة والاستاذ المساعد الدكتور ابراهيم جابر عبد / جامعة بغداد – كلية العلوم ، يوم الاربعاء المصادف 17/ 3 / 2021. تألفت لجنة المناقشة لهذه الرسالة من الأستاذ الدكتورة بسمة عباس عبد المجيد رئيسا / جامعة بغداد – كلية الهندسة وعضوية الأستاذ المساعد الدكتورة دينا يوسف محمد / الجامعة المستنصرية – كلية العلوم / قسم علوم الحياة والمدرس الدكتور خالد حسين رحيمة/ جامعة بغداد – كلية الهندسة. وبعد المناقشة المستفيضة تقرر قبول الرسالة بتقدير امتياز .مستخلص رسالة الطالب كما يأتي:
هذه الدراسة تتناول استخدام مفهوم متقدم في ضخ ثاني اوكسيد الكاربون لحل المشاكل التي تواجهها عملية زراعة الطحالب الدقيقة, باستخدام ثاني اوكسيد الكاربون كمحلول مذاب مسبقا. تعتبرهذه التقنية خطوة نحو زراعة الطحالب الدقيقة بدون خسائر تذكر من غاز ثاني اوكسيد الكاربون. حيث تم استخدام كميتين حجميتين مختلفتين (25 و 50) مليلتر من المحلول الكاربوني الغير العضوي(DIC) المذاب مسبقا كمصدر للكاربون ودراسة تأثيره على ثلاث انواع مختلفة من الطحالب الدقيقة والمشخصة حديثا من نهر دجلة وتم تسجيلها في قاعدة بيانات البنك العام وهي Chlorella sorokiniana (رقم الدخول 923013MH), Coelastrella (رقم الدخول 923011MH) و Coelastrella (رقم الدخول 923012MH). اظهرت النتائج التأثير المباشر للمحلول الكاربوني على معدل النمو للطحالب الدقيقة تبعا للتكيف السريع لخلايا الطحالب والانتاجية العالية مقارنة مع المحاليل الخالية من الكاربون ومحاليل السيطرة. لوحظ ايضا ان سلالات الطحالب الدقيقة المختلفة قد اتخذت استجابة متشابهة الى حد ما باختلاف الكميات الحجمية المجهزة من المحلول الكاربوني المشبع. على سبيل المثال, ان حقن (50 مل) من المحلول الكاربوني ادى الى استجابة وسرعة وصول واضحة الى الحالة المستقرة بغضون حوالي (23-25) يوم فقط على بداية الزراعة. بالاضافة الى الارتفاع الملحوظ في معدل النمو حيث تم تسجيل 0.1633 day-1 كأعلى معدل للنمو المحدد في هذه الدراسة. وكذلك حقن (25 مل) من محلول ثاني اوكسيد الكاربون سجل ارتفاع اخر في معدل النمو, لكن باختلاف كبيرفي سرعة الوصول للحالة المستقرة بحوالي (37-42) يوم من بدء الزراعة, وبمعدل للنمو المحدد بما يتراوح 0.0987 day-1.
الجدير بالملاحظة ايضا هو تأثير ايونات الكاربون الغير عضوية على بناء التراكيب الكيميائية الداخلية في الطحالب الدقيقة المستخدمة. على سبيل المثال, تم تسجيل اعلى نسبة من الدهون والبروتينات والتي وصلت الى 19.3% و28.7% على التوالي من خلال حقن (50 مل) من المحلول الكاربوني الى Coelastrella MH923012. كما اظهرتأثير معاكس على نسبة الكاربوهيدرات والتي سجلت حوالي 37%. بينما البيئة ذات المستوى المحدود من ثاني اوكسيد الكاربون والتي تتمثل بمحاليل السيطرة سجلت اعلى نسبة من الكاربوهيدرات بما يقارب 50.2% واقل نسبة من الدهون والبروتينات حوالي 13.7% و21.1% على التوالي.
بالاضافة الى ذلك, اظهر تحليل الاحماض الدهنية 13 نوع من الاحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة, حيث تزداد نسبة الاحماض الدهنية تبعا لزيادة كميات المحلول الكاربوني المجهزة. على سبيل المثال, تم تسجيل محتوى من الحامضOleic (C18:1) بما يقارب (12.4- 11.6 -11.1) % من خلال ضخ جرعة كاربونية مقدارها (50 مل), (10.9 – 11.3 -10.7) % من خلال حقن جرعة كاربونية مقدارها (25 مل) و(9.7- 10.1 -9.1) % من دوارق السيطرة باستخدامC. sorokiniana MH923013, Coelastrella MH923012 و Coelastrella MH923011 على التوالي.
تبين النتائج السابقة أهمية ايونات ثاني اوكسيد الكاربون (CO2 و HCO3-1) وقابليتها في التحكم بمسارات آلية تركيز الكاربون في الخلايا (CCM), والتي توحي بمفهوم جديد ومتطور في تصميم المفاعلات الحيوية الضوئية. الدراسة الحالية تقترح تقنية هندسية متطورة وحديثة في ضخ ثاني اوكسيد الكاربون الى البيئة الخلوية للطحالب الدقيقة, والتي تهدف الى زيادة كفاءة ضخ الكاربون الغير عضوي الى الخلايا وبالتالي الاستفادة من كميات الغاز المستخدمة و توفيرها و تجنب فقدان كميات كبيرة من ثاني اوكسيد الكاربون والتي يتم ضخها اثناء الزراعة في الطرق التقليدية المستخدمة حاليا.
