مطالعه تنوع زیستی فیتوپلانکتون‌های تولیدکننده امگا-۳ در ناحیه ساحلی سوبانگ، اندونزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آموزش زیست‌شناسی، دانشکده تربیت و علوم تربیتی، دانشگاه IAIN شیخ نورجاتی چیرِبون، اندونزی.

2 کارشناسی داروسازی، مدرسه عالی علوم سلامت YLPP چیرِبون، اندونزی

3 برنامه تحصیلات تکمیلی، دانشگاه IAIN شیخ نورجاتی چیرِبون، اندونزی

چکیده

هدف: اسیدهای چرب امگا-۳، اسیدهای چرب غیراشباع ضروری هستند که به دلیل فواید بی‌شمار برای سلامتی، از جمله محافظت قلبی‌عروقی، اثرات ضدالتهابی و حمایت از رشد سیستم عصبی شناخته شده‌اند. این مواد مغذی عمدتاً در موجودات دریایی مانند ماهی و صدف یافت می‌شوند. با این حال، فیتوپلانکتون‌ها به عنوان تولیدکنندگان اولیه در زنجیره غذایی دریایی، منبع اصلی اسیدهای چرب امگا-۳ در اکوسیستم‌های آبی محسوب می‌شوند. بررسی فیتوپلانکتون‌ها به عنوان منبع مستقیم و پایدار امگا-۳، پتانسیل امیدبخشی را برای صنایع بیوفارما و آبزی‌پروری فراهم می‌کند. هدف این مطالعه شناسایی و ارزیابی گونه‌های فیتوپلانکتونی با محتوای بالای امگا-۳ در آب‌های ساحلی سوبانگ، اندونزی و بررسی کاربرد احتمالی آن‌ها در آبزی‌پروری، به‌ویژه در تولید غذای ماهی بود.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در ناحیه ساحلی چیلامایا گیرانگ، منطقه بلاناکان در شهرستان سوبانگ انجام شد. نمونه‌های آب از پنج ایستگاه مشاهده، جمع‌آوری و از نظر تنوع و فراوانی فیتوپلانکتون با استفاده از میکروسکوپ و روش شمارش سلولی سدگویک-رافتِر تحلیل شدند. غلظت کلروفیل a به‌وسیله اسپکتروفتومتر برای برآورد زیست‌توده فیتوپلانکتونی اندازه‌گیری شد. شناسایی گونه‌ها برای تعیین ترکیب فیتوپلانکتون انجام شد و از شاخص تنوع شانون-وینر برای ارزیابی تنوع گونه‌ای استفاده گردید. گونه‌های منتخب فیتوپلانکتون به‌طور جداگانه از نظر میزان اسیدهای چرب امگا-۳ تحلیل شدند تا مناسب بودن آن‌ها برای کاربرد در آبزی‌پروری بررسی شود.
نتایج: فیتوپلانکتون‌های ناحیه مورد مطالعه به سه گروه اصلی تاکسونومیک تقسیم شدند: سیانوفیتا، باسیلاریوفیتا و دینوفیتا. مقدار شاخص تنوع شانون-وینر در محدوده 0.07 تا 0.16 قرار داشت که نشان‌دهنده تنوع نسبتاً پایین گونه‌ها در ایستگاه‌های نمونه‌برداری بود. جنس‌های شناسایی‌شده شامل Chaetoceros ، Coscinodiscus، Pleurosigma، Nitzschia، Skeletonema، Rhizosolenia، Asterionella و Bacteriastrum بودند که در این میان، دیاتوم‌ها گروه غالب را تشکیل دادند. در بین آن‌ها، Skeletonema sp. بیشترین فراوانی را در هر متر مکعب آب دریا داشت. با این حال، Chaetoceros sp. که دیگر عضو گروه باسیلاریوفیتا است، بالاترین میزان امگا-۳ را نشان داد و این موضوع پتانسیل بالای آن را به‌عنوان منبعی ارزشمند از امگا-۳ برای تهیه غذای آبزیان برجسته می‌سازد.
نتیجه‌گیری: یافته‌ها بر اهمیت Chaetoceros sp. به‌عنوان یک تولیدکننده قوی امگا-۳ و قابلیت آن به‌عنوان یک ماده اولیه پایدار در تغذیه آبزیان تأکید دارند. حضور غالب باسیلاریوفیتا و پتانسیل تغذیه‌ای برخی گونه‌های دیاتومی نشان می‌دهد که پرورش هدفمند این فیتوپلانکتون‌ها می‌تواند به توسعه روش‌های پایدار و سازگار با محیط زیست در آبزی‌پروری کمک کند. تحقیقات بیشتر در زمینه پرورش در مقیاس بزرگ و ادغام این میکروجلبک‌ها در سیستم‌های پرورش آبزیان، می‌تواند پایداری و کارایی تولید غذای ماهی را بهبود بخشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Biodiversity study of phytoplankton capable of producing omega-3 in the coastal area of Subang, Indonesia

نویسندگان [English]

  • Dewi Cahyani 1
  • Khonsa Khonsa 2
  • Abdul Aziz 3
1 Tadris Biology, Faculty of Tarbiyah and Keguruan Sciences, UIN Siber Syekh Nurjati Cirebon, Indonesia.
2 Bachelor of Pharmacy, STIKes YLPP Cirebon, Indonesia.
3 Postgraduate Programme, UIN Siber Syekh Nurjati Cirebon, Indonesia.
چکیده [English]

Objective
Omega-3 fatty acids are essential polyunsaturated fatty acids known for their numerous health benefits, including cardiovascular protection, anti-inflammatory effects, and support for neural development. These nutrients are predominantly found in marine organisms such as fish and shellfish. However, phytoplankton, as the primary producers at the base of the marine food web, are the original source of Omega-3 fatty acids in aquatic ecosystems. Investigating phytoplankton as a direct and sustainable source of Omega-3 offers promising potential for the biopharmaceutical and aquaculture industries. This study aimed to identify and evaluate phytoplankton species with high Omega-3 content from the coastal waters of Subang, Indonesia, and to assess their potential application in aquaculture, particularly in fish feed production.

Materials and Methods
The research was conducted along the coastal region of Cilamaya Girang in the Blanakan District of Subang Regency. Water samples were collected from five observation stations and analyzed for phytoplankton diversity and abundance using microscopy and the Sedgwick-Rafter Counting Cell method. Chlorophyll-a concentration was measured via spectrophotometry to estimate phytoplankton biomass. Species identification was conducted to determine the phytoplankton composition, and the Shannon-Wiener diversity index was applied to assess species diversity. Selected phytoplankton species were further analyzed for their Omega-3 fatty acid content to evaluate their suitability for aquaculture applications.

Results
Phytoplankton in the study area were classified into three major taxonomic groups: Cyanophyta, Bacillariophyta, and Dinophyta. The Shannon-Wiener diversity index values ranged from 0.07 to 0.16, indicating relatively low species diversity across the sampled sites. Identified genera included Asterionella, Rhizosolenia, Skeletonema, Nitzschia, Pleurosigma, Coscinodiscus, Chaetoceros, and Bacteriastrum, with the Bacillariophyta (diatoms) emerging as the dominant group. Among these, Skeletonema sp. was the most abundant per cubic meter of seawater. However, Chaetoceros sp., another member of Bacillariophyta, exhibited the highest Omega-3 content, highlighting its potential as a valuable source of Omega-3 for aquaculture feed formulations.
Conclusion
The findings underscore the significance of Chaetoceros sp. as a potent contributor to Omega-3 synthesis and its promise as a sustainable ingredient in aquaculture nutrition. The dominant presence of Bacillariophyta and the nutritional potential of specific diatom species suggest that targeted cultivation of such phytoplankton could support environmentally friendly fish farming practices. Further research into the large-scale cultivation and incorporation of these microalgae into aquaculture systems could enhance the sustainability and efficiency of fish feed production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aquaculture feed
  • phytoplankton diversity
  • diatoms
  • subang coastal waters
  • marine biotechnology

مراجع

APHA. (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater (21st ed.). American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. https://www.scirp.org/reference/ReferencesPapers?ReferenceID=1870039
Aryawati, R., & Thoha, H. (2011). Hubungan kandungan klorofil-A dan kelimpahan di perairan Berau, Kalimantan Timur. Maspari Journal, 2(2), 89–94. https://ejournal.unsri.ac.id/index.php/maspari/article/view/1292
Askari, N., Mohammadabadi, M., & Baghizadeh, A. (2011). ISSR markers for determining DNA polymorphism and genetic characterization of cattle, goat, and sheep populations. Iranian Journal of Biotechnology, 9(3), 222-229. https://www.ijbiotech.com/article_7158.html
Cunha, M. E., Quental-Ferreira, H., Parejo, A., Gamito, S., Ribeiro, L., Moreira, M., I. Monteiro, F. Soares, & Pousão-Ferreira, P. (2019). Understanding the individual role of fish, oyster, phytoplankton and macroalgae in the ecology of integrated production in earthen ponds. Aquaculture, 512, 734297. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.734297
Diperbarui, T. (2013). Region area by height classification, Subang. Badan Pusat Statistik Kabupaten Subang. https://subangkab.bps.go.id/statictable/2015/09/22/10/luas-wilayah-menurut-klasifikasi-ketinggian-tempat-di-kabupaten-subang-tahun-2013.html
Frankham, R., Ballou, J. D., & Briscoe, D. A. (2010). Introduction to Conservation Genetics (2nd ed.). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511809002 
Gjedrem, T., & Rye, M. (2018). Selection response in fish and shellfish: A review. Reviews in Aquaculture, 10(1), 168–179. https://doi.org/10.1111/raq.12154 
Hanidah, I.-I.-, Mulyono, A. T., Moody, S. D., Aprilani, R. D., & Setiasih, I. S. (2018). Empowerment of Creative Economy Based MSMEs on the Coast of Cimalaya Beach - Subang, West Java. Agricore: Jurnal Agribisnis Dan Sosial Ekonomi Pertanian Unpad, 3(2). https://doi.org/10.24198/agricore.v3i2.15480
Herawati, E. Y. (2019). Identification of types of phytoplankton in milkfish ponds with high omega-3 quality. Journal of Fisheries and Marine Research, 3(2), 258–262. https://doi.org/10.21776/ub.jfmr.2019.003.02.17
Jafari Ahmadabadi, S. A. A., Askari-Hemmat, H., Mohammadabadi, M., Asadi Fozi, M., & Mansouri Babhootki, M. (2023). The effect of Cannabis seed on DLK1 gene expression in heart tissue of Kermani lambs. Agricultural Biotechnology Journal, 15(1), 217-234. https://doi.org/10.22103/jab.2023.21265.1471
Jati, F., Hutabarat, J., & Herawati, V. E. (2012). The Effect of Using Two Different Types of Technical Culture Media on Growth Patterns, Protein Content and Omega 3 Fatty Acids EPA (Chaetoceros Gracilis). Journal of Aquaculture Management and Technology, 1(1), 221–235.
Javanmard, A., Mohammadabadi, M. R., Zarrigabayi, G. E., & Gharahedaghi, A. A. (2008). Polymorphism within the intron region of the bovine leptin gene in Iranian Sarabi cattle (Bos taurus). Russian Journal of Genetics, 44(4), 495-497. https://doi.org/10.1134/S1022795408040169
Kooistra, W. H. C. F., Sarno, D., Balzano, S., Gu, H., Andersen, R. A., & Zingone, A. (2008). Global Diversity and Biogeography of Skeletonema Species (Bacillariophyta). Protist, 159(2), 177–193. https://doi.org/10.1016/j.protis.2007.09.004
Lantang, B., & Pakidi, C. S. (2015). Identifikasi jenis dan pengaruh faktor oseanografi terhadap fitoplankton di perairan Pantai Payum-Pantai Lampu Satu Kabupaten Merauke. Agrikan: Jurnal Agribisnis Perikanan, 8(2), 13. https://doi.org/10.29239/j.agrikan.8.2.13-19
Liu, Y., Ren, X., Fan, C., Wu, W., Zhang, W., & Wang, Y. (2022). Health benefits, food applications, and sustainability of microalgae-derived N-3 PUFA. Foods, 11(13), 1883. https://doi.org/10.3390/foods11131883
Lyu, T., Yang, W., Cai, H., Wang, J., Zheng, Z., & Zhu, J. (2021). Phytoplankton community dynamics as a metrics of shrimp healthy farming under intensive cultivation. Aquaculture Reports, 21, 100965. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2021.100965
McMahon, B. J., Teeling, E. C., & Höglund, J. (2014). How and why should we implement genomics into conservation? Evolutionary Applications, 7(9), 999–1007. https://doi.org/10.1111/eva.12193
Mohammadabadi, M. R., & Tohidinejad, F. (2017). Characteristics determination of Rheb gene and protein in Raini Cashmere goat. Iranian Journal of Applied Animal Science, 7(2), 289-295. https://journals.iau.ir/article_531213.html
Mohammadabadi, M. R., Torabi, A., Tahmourespoor, M., & Baghizadeh, A. (2010). Analysis of bovine growth hormone gene polymorphism of local and Holstein cattle breeds in Kerman province of Iran using polymerase chain reaction restriction fragment length. African Journal of Biotechnology, 9(41), 6848-6852. https://www.ajol.info/index.php/ajb/article/view/130242
Mohammadabadi, M., Kheyrodin, H., Afanasenko, V., Babenko Ivanivna, O., Klopenko, N., Kalashnyk, O., Ievstafiieva, Y., & Buchkovska, V. (2024). The role of artificial intelligence in genomics. Agricultural Biotechnology Journal, 16(2), 195-279. https://doi.org/10.22103/jab.2024.23558.1575
Mohammadabadi, M., Oleshko, V., Oleshko, O., Heiko, L., Starostenko, I., Kunovskii, J., Bazaeva, A., & Roudbari, Z. (2021). Using inter simple sequence repeat multi-loci markers for studying genetic diversity in guppy fish. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 21, 603-613. http://doi.org/10.4194/1303-2712-v21_12_03
Mohammadifar, A., & Mohammadabadi, M. R. (2017). The effect of uncoupling protein polymorphisms on growth, breeding value of growth, and reproductive traits in the Fars indigenous chicken. Iranian Journal of Applied Animal Science, 7(4), 679-685. https://journals.iau.ir/article_535799.html
Molaei Moghbeli, S., Barazandeh, A., Vatankhah, M., & Mohammadabadi, M. (2013). Genetics and non-genetics parameters of body weight for post-weaning traits in Raini Cashmere goats. Tropical Animal Health and Production, 45, 1519-1524. https://doi.org/10.1007/s11250-013-0393-4
Ngginak, J., Semangun, H., Mangimbulude, J. C., & Rondonuwu, F. S. (2013). Komponen Senyawa Aktif pada Udang Serta Aplikasinya dalam Pangan. Jurnal Sains Medika, 5(2), 128–145. https://doi.org/10.30659/sainsmed.v5i2.354
Noori, A. N., Behzadi, M. R. B., & Mohammadabadi, M. R. (2017). Expression pattern of Rheb gene in Jabal Barez Red goat. Indian Journal of Animal Science, 87(11), 1375-1378. https://doi.org/10.56093/ijans.v87i11.75890
Norouzy, A., Nassiry, M. R., Shahrody, F. E., Javadmanesh, A., Abadi, M. R. M., & Sulimova, G. E. (2005). Identification of bovine leucocyte adhesion deficiency (BLAD) carriers in Holstein and Brown Swiss AI bulls in Iran. Russian Journal of Genetics, 41(12), 1409-1413. https://doi.org/10.1007/s11177-006-0014-7
Purnomo, E., & Syifara, C. (2022). The potential for fish diversity in the Kedung Ombo reservoir as a provider of sustainable food needs. Jurnal Pendidikan Biologi, 7(1), 99–107. https://doi.org/10.30605/biogenerasi.v7i1.1679
Saadatabadi, L. M., Mohammadabadi, M., Nanaei, H. A., Ghanatsaman, Z. A., Stavetska, R. V., Kalashnyk, O., Kochuk-Yashchenko, O. A., & Kucher, D. M. (2023). Unraveling candidate genes related to heat tolerance and immune response traits in some native sheep using whole genome sequencing data. Small Ruminant Research, 225, 107018. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2023.107018
Shokri, S., Khezri, A., Mohammadabadi, M., & Kheyrodin, H. (2023). The expression of MYH7 gene in femur, humeral muscle, and back muscle tissues of fattening lambs of the Kermani breed. Agricultural Biotechnology Journal, 15(2), 217-236. https://doi.org/10.22103/jab.2023.21524.1486
Sireger, L. L., Hutabarat, S., & Muskananfola, M. R. (2013). Distribution of Phytoplankton Based on Different Times and Depths in the Waters of Menjangan Kecil Island, Karimanjawa. Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), 1689–1699. https://doi.org/10.14710/marj.v3i4.7026
Sugianti, Y., Putri, M. R. A., & Krismono. (2015). Characteristics of community and abundance of phytoplankton in Lake Talaga, Central Sulawesi. Limnotek: Inland and Tropical Waters in Indonesia 22(1), 86–95. https://scispace.com/papers/karakteristik-komunitas-dan-kelimpahan-fitoplankton-di-danau-3007jpe53e 
Yulianto, A., Heri Suseno, S., & Nugraha, R. (2022). Tuna Fish Oil Ethyl Ester as an Ingredient for Preparing Omega-3 Supplements Using NaOH and Temperature Treatment. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 25(2). https://doi.org/10.17844/jphpi.v25i2.40547
Zamani, P., Akhondi, M., Mohammadabadi, M. R., Saki, A. A., Ershadi, A., Banabazi, M. H., & Abdolmohammadi, A. R. (2011). Genetic variation of Mehraban sheep using two inter simple sequence repeat (ISSR) markers. African Journal of Biotechnology, 10(10), 1812-1817. https://www.ajol.info/index.php/ajb/article/view/93089
Zhang, C., Dong, S. S., Xu, J. Y., He, W. M., Yang, T. L. (2020). PopLDdecay: A fast and effective tool for linkage disequilibrium decay analysis based on variant call format files. Bioinformatics, 35(1), 1786–1788. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bty875
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
دوره 17، شماره 2
اردیبهشت 1404
صفحه 197-216

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار