Προσδιορισμός της πυκνότητας φυτοπλαγκτονικών ειδών με τη χρήση φασματοφωτομετρίας απορρόφησης υπεριώδους - ορατού (UV-Vis) και φασματοφωτομετρίας εκπομπής

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο τη διερεύνηση της χρήσης της φασματοφωτομετρίας απορρόφησης υπεριώδους-ορατού (UV-Vis) και της φασματοφωτομετρίας εκπομπής (φθορισμομετρία) στον υπολογισμό της πυκνότητας της καλλιέργειας (σε κύτ./mL ή σε ξηρό βάρος g/L) ειδών φυτοπλαγκτού, τα οποία χρησιμοποιούνται για ποικίλους σκοπούς. Το σκεπτικό αυτού του εγχειρήματος συνίσταται στο να κατασκευαστούν πρότυπες καμπύλες βαθμονόμησης, οι εξισώσεις των οποίων να συσχετίζουν τις μετρηθείσες με αιμοκυττόμετρο πυκνότητες των καλλιεργειών με την οπτική πυκνότητά τους για ένα ορισμένο μήκος κύματος στο φασματοφωτόμετρο απορρόφησης, καθώς και την πυκνότητά τους με την ένταση φθορισμού στο φθορισόμετρο. Για τον σκοπό αυτό επιλέχθηκαν 6 είδη μικροφυκών φυτοπλαγκτονικού τύπου: 3 χλωροφύκη (Nephroselmis sp., Dunaliella sp., Tetraselmis sp. [var. red]), 1 δινομαστιγωτό (Amphidinium carterae) και 2 νηματοειδή κυανοβακτήρια (Phormidium sp. & Anabaena sp.). Έπειτα από εξέταση των φασμάτων απορρόφησης για τα παραπάνω είδη, επιλέχθηκαν τα μήκη κύματος 430, 680 και 750 nm για να χρησιμοποιηθούν στις βαθμονομήσεις. Τα αποτελέσματα έδειξαν πολύ υψηλούς συντελεστές συσχέτισης κατά Pearson (R2 > 0,9) για όλα τα μήκη κύματος , με εξισώσεις που ποίκιλαν κατά είδος και χρησιμοποιούμενου μήκους κύματος για όλο το εύρος των πυκνοτήτων που μπορούν να υπάρξουν για κάθε καλλιέργεια. Κατά τη φθορισομετρική εξέταση σε 4 από τα παραπάνω είδη βρέθηκε ότι η πυκνότητα καλλιέργειας και η ένταση φθορισμού μπορούν να δώσουν αξιόπιστες βαθμονομήσεις μόνο για περιορισμένο εύρος πυκνοτήτων, που απαντάται στα αρχικά στάδια καλλιέργειας, αποκλείοντας τις υψηλές πυκνότητες.

Abstract The aim of the present dissertation is to investigate the use of the UV-Vis absorption and emission spectrophotometry in the calculation of the culture density (in cells / mL or in dry weight g / L) of phytoplankton species which are used for various purposes. The rationale for this project is to construct standard calibration curves with equations that correlate the hemocytometer densities of the algal cultures with their optical density measured at a certain wavelength in a spectrophotometer and their densities against fluorescence intensity in a fluorescence-spectrophotometer. Six species of phytoplankton microalgae were selected; 3 chlorophytes (Nephroselmis sp., Dunaliella sp., Tetraselmis sp. [var. red]), 1 dinophyte (Amphidinium carterae) and 2 filamentous cyanobacteria (Phormidium sp. & Anabaena sp.). After examining the absorption spectra of all, the wavelengths of 430, 680 and 750 nm were selected for use in the calibrations. The results showed that all wavelengths gave very high Pearson correlation coefficients (R2> 0.9) with equations that varied among species and wavelength used across the range of densities that can exist in each culture. During the fluorometric examination in 4 of the above species it was found that the culture density and the fluorescence intensity can give reliable calibrations only in a range of densities that is found in the early stages of culture, i.e. high culture densities are excluded