Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 122-154.

The current study aims to maximize the benefits of tanned leather waste
hydrolysate (LWH) via convert it into chelated amino acid complexes with some
metal ions (Mg2+, Mn2+, Fe2+, Cu2+ and Zn2+). Chelated glycine complexes were also
prepared with previously metal ions mentioned above. The optimal conditions for
glycinate preparations, including the molar ratio between metal ion and chelating agent
(metal ion:chelator), complex formation temperature (°C), formation time, and pH
were determined. FT/IR and TEM techniques were used to characterize the resulting
chelated complexes (LWH and glycinate). On the other hand, the effect of all
complexes on the growth rate of blue-green alga (Arthrospira platensis) and its
biological activities (such as plant pigments, lipid content … etc.) was studied.
Regarding with that, 12 treatments (T1-T12) in addition to the control (alga grown on
the recommended culture medium; Zarrouk's medium) were performed. The
antioxidant activity (DPPH), defense enzymes (SOD, GPx), SDS-PAGE and
molecular changes (SCOT-PCR and Comet) of alga were studied under the influence
of these treatments. The obtained results showed that the optimum conditions for
producing glycinate complexes with different metal ions were as follows: Molar ratio
2:1, 60°C, 4-5 days and pH 4.0. Cu-glycinate registered the highest growth rate of alga
among all glycinate complexes. Both mixtures of glycinate complexes (Mix-glycinate)
and leather waste hydrolysate (Mix-LWH) with metal ions produced the highest ratios
of phycobiliproteins among all different treatments. SDS-PAGE results showed
disappearance of some protein subunits and appearance of others as a result of the
effect of these complexes on gene expression. SCOT-PCR results using six (6)
primers showed molecular variations in DNA when treated with different complexes.
Finally, we recommend the use of complexes of metal ions (LWH and glycinates) as
mineral nutrients with very high effectiveness (absorption and bioavailability) to feed
algae and plants, in addition to their cheapness, ease of preparation and high
stabilities

تهدف الدراسة الحالية إلى تعظيم فوائد ناتج تحلل نفايات الجلود المدبوغة(LWH) وتحويلها إلى معقدات أحماض أمينية مخلبية مع أيونات بعض الفلزات (النحاس والزنك والحديد والمنجنيز والمغنيسيوم). كما تم تحضير معقدات جليسينات مخلبية مع أيونات الفلزات السابق ذكرها وتحديد الظروف المثلى لتحضيرها والتى تتضمن النسبة المولارية بين عنصرى المعقد (أيون الفلز:المُخلب) ودرجة حرارة تكوين المعقد وزمن التكوين ودرجة الــpH. تم استخدام تقنيات FT/IR وTEM لتحديد خصائص المعقدات المخلبة الناتجة (LWH والجليسينات). ومن ناحية أخرى، تم دراسة تأثير كلاهما على معدل نمو الطحلب الأخضر المزرق (أرثروسبايرا بلاتنسيسArthrospira platensis ) والأنشطة البيولوجية الخاصة به (مثل الصبغات النباتية ومحتوى الليبيدات...إلخ). فيما يتعلق بذلك، تم إجراء 12 معاملة (T1-T12) بالإضافة إلى المرجع (الطحلب النامى على وسط الإستزراع الموصى به؛ بيئة زاروق Zarrouk’s medium)). كما تمت دراسة النشاط المضاد للأكسدة (DPPH) والإنزيمات الدفاعية (SOD وGPx) والبروتينات (SDS-PAGE) والتغيرات الجزيئية (SCOT-PCR وComet) للطحلب تحت تأثير تلك المعاملات. أوضحت النتائج المتحصل عليها أن الظروف المثلى لإنتاج معقدات الجليسينات مع أيونات الفلزات المختلفة كانت كالتالى: النسبة المولارية 1:2 و60 درجة مئوية و4-5 أيام وpH 4,0. معدل نمو الطحلب المعامل بجليسينات النحاسيك (Cu-glycinate) سجل المعدل الأعلى بين جميع معقدات الجليسينات. المعاملتان: مخلوط معقدات الجليسينات مع الفلزات (Mix-glycinate) ومخلوط معقدات ناتج تحلل الجلود مع الفلزات (Mix-LWH) أنتجتا نسب الفيكوبيليبروتين الأعلى من بين جميع المعاملات المختلفة. نتائج الــSDS-PAGE أوضحت إختفاء بعض تحت وحدات البروتينات وظهور أخرى نتيجة تأثير تلك المعقدات على التعبير الجينى. نتائج SCOT-PCR بإستخدام ستة (6) بادئات أوضحت تباينات جزيئية فى الدانا (DNA) عند المعاملة بالمعقدات المختلفة. أخيراً نوصى بإستخدام معقدات الأيونات الفلزية (LWH والجليسينات) كمغذيات معدنية ذات فاعلية عالية جداً (إمتصاص وإتاحة حيوية) لتغذية الطحالب ومن ثم النباتات بالإضافة إلى رخص ثمنها وسهولة تحضيرها وثباتيتها العالية.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.