Theses supervised by Prof. Dr. Oya Işık
10 theses · Çukurova University
Çukurova iklim koşullarının Spirulina platensis (Cyanophyta)'deki fikosiyanin miktarına etkisi
Çukurova bölgesinde, Spirulina platensis kültürlerinde mevsime bağlı sıcaklık ve aydınlanma şiddetinin, mavi renkli pigment C-fikosiyanin içeriğine etkisini ve protein miktarını belirlemek üzere, dışarı koşullarında, sera içerisinde fiber-glass havuzlarda nisan, temmuz ve eylül aylarında yapılan denemelerde, C-fikosiyanin miktarları sırasıyla 329.91±0.029 , 326.75±0.016 ve 332.71±0.021 µg/ml bulunmuştur. Yaz ayı su sıcaklık ortalaması 34.52±0.60 ºC ile sonbahar ve ilkbaharda saptanan su sıcaklıklarından (30.03±0.43 ºC ve 24.87±0.74 ºC) daha yüksek olmuştur. Mevsimlere göre aydınlanma şiddeti düzeylerine bakıldığında, temmuz ayındaki aydınlanma şiddetinin (1195.08±92.04 µmol m-2 s-1), eylül ve nisan aylarındaki denemelerde belirlenen aydınlık şiddeti değerlerinden (822.46±57.48 ve 684.40±103.89 µmol m-2 s-1) yüksek olduğu görülmektedir. Saptanan protein oranları ilkbahar,yaz ve sonbahar, koşullarında sırasıyla, %68 ,%68 ve %72 olmuştur. Nisan, temmuz ve eylül aylarında, Spirulina platensis kültürlerinde fikosiyanin ve protein içeriklerinde farklılık olmadığı sonucuna varılmıştır.
Farklı ortam koşullarının (ışık, sıcaklık, besin eksikliği ve havalandırma) Haematococcus Pluvialis flotow'da büyüme ve astaksantin miktarına etkisi
Laboratuvar koşullarında kültüre alınan yeşil alg Haematococcus pluvialis vejetatif büyümesine ve kiste dönüşümüne, ışık, sıcaklık ve havalandırma etkisini belirlemek amacıyla yürütülen çalışmada 27 ve 48 µmol m-2s-1 aydınlanma ve % 2- 10 aşılama miktarlarının vejetatif gelişmeye önemli bir etkisi olmadığı belirlenmiştir. Kist oluşumunun sağlanması için 177 ve 379 µmol m-2s-1 aydınlanma sağlanmış ve aynı zamanda besi ortamında azot eksiltmesi yapılmıştır. Düşük hücre yoğunluğunda 27 ve 48 µmol m-2s-1 aydınlanma şiddetleri büyümenin 11. gününde astaksantin birikimine neden olurken, yüksek hücre yoğunluğu ve azot eksik ortamda 177 µmol m-2s-1 ışık şiddetinin kist oluşumu için yeterli olmadığı saptanmıştır. En yüksek astaksantin miktarı %3.60 ile 379 µmol m-2s-1 aydınlanma şiddetinde, 24 ºC sıcaklıkta ve havalandırma yapılan kültürlerde saptanmıştır. Çalışmada 35 ºC sıcaklığın ve 177 µmol m-2s-1 aydınlanmanın hücrelerde ölüme sebep olduğu gözlenmiştir.
Spirulina platensis'in Cr(III) ve Zn (II) iyonlarını bağlama kapasitesinin belirlenmesi
Bu çalışmada bir siyanobakteri türü olan Spirulina platensis canlı olarak kullanılmıştır. Metal bağlama çalışmaları için krom (CrCl3.6H2O) ve çinko (Zn(NO3.6H2O) bileşenleri kullanılmıştır. Başlangıç kültür yoğunluğu 1gl-1 biyomas miktarları için Cr+3, Zn+2 metalleri üç farklı dozda ve her doz üç tekrarlı uygulanmıştır. Beşer litrelik plastik kaplarda yürütülen çalışmada krom, 15 mg/L ve 30 mg/L, çinko, 2 mg/L ve 4 mg/L, ayrıca krom ve çinko 15 mg/L krom ve 2 mg/L çinko ,10 mg/L krom ve 1 mg/L çinko olacak şekilde birlikte uygulanmış, aynı dozlarda metal uygulaması alg eklenmeksizin yapılmış ve böylece toplam 28 kültür oluşturulmuştur. S. platensis'in bünyesine aldığı en yüksek emilimin 6,14 mg/L ile 0,5 mg/L kültür suyu değerinin olduğu ve denemede uygulanan krom ve çinko muamelelerinin S. platensis büyümesine olumsuz bir etkisi olmadığı ve benzer miktarlarda kuru madde elde edildiği belirlenmiştir.
Besleyici element kompozisyonundaki değişikliklerin mikroalglerde yağ içeriğine etkisi
Bu çalışmada Isochrysis affinis galbana (Prymnesiophyceae), Phaeodactylum tricornutum (Bacillariophyceae) ve Porphyridium cruentum (Rhodellophyceae) türlerinde azot sınırlamasının büyüme, lipid ve klorofil a içerikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada azot sınırlamasının I. affinis galbana ve P. tricornutum'da lipid içeriğinin yükselmesine sebep olduğu saptanmış, %50 azot eksiltmesi yapılan çalışmada I. affinis galbana'da %30.91 lipid ve 0.755±0.03 gl-1 biyomas, P. tricornutum'da %30.18 lipid ve 0.978±0.02 gl-1 biyomas belirlenmiştir. Azotun tamamen çekildiği (%100 N(-)) çalışmada, P. cruentum'da lipid oranı (%11.23), diğer iki türe göre daha düşük bulunmuştur.
Fotobiyoreaktörlerde ve havuzda kültüre alınan spırulına platensıs'in ürün verimliliği, protein ve lipid miktarlarının karşılaştırılması
Mikroalg Spirulina platensis, tubular ve panel fotobiyoreaktörlerde ve havuzda Haziran ve Eylül aylarında kültüre alınarak, kuru madde, klorofil a, hücre yoğunluğu, protein ve lipid miktarlarının karşılaştırması yapılmıştır. Tubular fotobiyoreaktörde 4.951±0.03 gL-1 kuru madde miktarı ve %71.89±1 protein oranı ile en yüksek değerler elde edilirken, 2.710±0.02 gL-1 kuru madde ve %53.92±08 protein miktarları ile en düşük değerler panel fotobiyoreaktörde saptanmıştır. S. platensis?in havuzdaki kültüründe ise 3.150±0.08 gL-1 kuru madde miktarı ve %70,29±0,8 protein oranı belirlenmiştir. Haziran ve Eylül denemelerinde sıcaklık ortalamalarının benzer olduğu ve panel fotobiyoreaktördeki kültürün yüksek sıcaklıktan (39.35±1.82 °C, 40.22±0.70 °C) olumsuz etkilendiği gözlenmiştir. Havuz, panel ve tubular fotobiyoreaktör arasında en yüksek optik yoğunluk (3.280±0.009), lipid (%7.74±0.5) ve klorofil a (510.1±6 ?gL-1) miktarları tubular fotobiyoreaktörde üretilen kültürden elde edilmiştir.
Azot eksikliğine bağlı stresin, fotobiyoreaktörde kültüre alınan phaeodactylum trıcornutum'un (Bacıllarıophyceae) lipid miktarına etkisi
Dışarı ortamda, tubular fotobiyoreaktörlerde kültüre alınan Bacillariophyceae sınıfına ait Phaeodactylum tricornutum (Bohlin)?da, lipid miktarının artırılması amacıyla uygulanan azot (N) sınırlamasının, hücre yoğunluğu, kuru madde, klorofil a, toplam karoten, protein ve lipid miktarı üzerine etkisi araştırılmıştır. Phaeodactylum tricornutum en uygun besi ortamında kontrol grubu olarak ve %50 oranında N?un eksiltildiği besi ortamında fotobiyoreaktörlerde kültüre alınmıştır. Çalışmada azot sınırlamasının kuru madde, klorofil a, toplam karoten ve protein miktarını azalttığı, ancak lipid oranını artırdırdığı belirlenmiştir. Kontrol grubunda lipid oranı %16.93, kuru madde miktarı 1.036±0.025 gL-1 ve protein %31.05 oranında belirlenirken, azot eksikliği uygulanan grupta lipid oranı %35.04, kuru madde miktarı 0.980±0.02 gL-1 ve protein oranı %8.87 olarak belirlenmiştir.
Spirulina platensis'in domateste bakteriyel solgunluk hastalığının biyolojik mücadelesinde kullanım olanakları
Bu yüksek lisans çalışmasında, domateste bakteriyel solgunluk hastalığına neden olan Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis'in biyolojik mücadelesinde Spirulina platensis'in etkisi araştırılmıştır. Çalışmada ticari olarak satın alınan Spirulina sp. ile bir ön deneme ve Su Ürünleri Fakültesinde üretilen yaş Spirulina platensis ile iki cam sera denemesi yapılmıştır. Spirulina platensis'in hastalığa, bitki kuru ağırlığına ve yapraktaki toplam klorofil miktarına etkisi araştırılmıştır. Ön denemede toprağa Spirulina sp.,eklenmesi, Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis'in neden olduğu domateste bakteriyel solgunluk hastalığını %28.12 oranında baskılamıştır. Birinci ve ikinci denemede toprağa Spirulina platensis eklenmesi hastalık çıkışını sırasıyla %88 ve %81 oranında engellemiştir. Toprağa Spirulina platensis eklenmesi, hasta bitkilerin kuru ağırlığında %41, %88 ve %68 oranında artışa neden olurken sağlıklı bitkilerdeki kuru madde miktarını %26, %20 ve %21 oranında artırmıştır. Toprağa Spirulina platensis eklenmesi hasta bitkilerin klorofil miktarını %20, sağlıklı bitkilerin klorofil miktarını %23 oranında artırmıştır. Toprağa Spirulina platensis gübrelemesinin yapılması hem hastalığı baskılamış hem de kuru madde miktarı ile yapraktaki klorofil miktarında artışa sebep olmuştur. Bu uygulama geleneksel ve organik domates üretiminde, bakteriyel solgunluk hastalığının mücadelesinde yeni bir yaklaşım olarak değerlendirilebilir. Spirulina üretim maliyetinin minimum düzeye indirilmesi çalışmaları ile birlikte sera ya da tarla denemeleri ile uygulama yaygınlaşacaktır.
Dıflubenzuronun kültür ortamında Scenedesmus quadricauda, Phaeodactylum tricornutum (Fitoplankton) ve Daphnia magna (Zooplankton)'ya etkisi
Yürütülen çalışmada, su ortamına ulaşan pestisitlerden kitin sentezi önleyici olarak yaygın bir kullanıma sahip diflubenzuron etken maddesinin, laboratuvar ortamında kültüre alınan fitoplanktonik organizmalardan Scenedesmus quadricauda, Phaeodactylum tricornutum ve zooplanktonik organizmalardan Daphnia magna büyümesi üzerine etkisi çalışılmıştır. Diflubenzuron, Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) belirlediği minimum ve maksimum uygulama dozları olan 0.02 ve 0.25mg/l olmak üzere iki yoğunlukta, mikroalg Scenedesmus quadricauda, Phaeodactylum tricornutum ile zooplanktonik organizma Daphnia magna'ya uygulanmıştır. Çalışma sonunda planktonik organizmaların diflubenzurondan olumsuz yönde etkilendiği görülmüştür. Diflubenzuronun fitoplanktonik organizmaların büyümesini yavaşlattığı, D. magna'da ise özellikle 0.25mg/l ölümlere neden olduğu belirlenmiştir.
Yumurtalık Koyu'ndan (Kuzeydoğu Akdeniz) izole edilen bazı diyatome türlerinin moleküler karekterizasyonu, kültüre alınması, azot ve silisyum sınırlamasının lipit, protein, karbonhidrat ve pigment miktarına etkisi
Bu doktora tez çalışmasında, Kuzeydoğu Akdeniz'de İskenderun Körfezi Yumurtalık Koyu'ndan fitoplankton örneklemesi yapılmış, diyatome türleri izole edilmiş ve kültüre alınmıştır. İzole edilen diyatome türlerinin moleküler filogeni yöntemleriyle ayrıntılı taksonomik konumları belirlenmiş ve 14 diyatome türü izole edilerek saflaştırılmıştır. Kültüre alınan izolatlarda (Chaetoceros calcitrans, Chaetoceros coloradensis,Chaetoceros gracilis, Chaetoceros muelleri, Entomonies paludosa, Navicula erifuga, Navicula perminuta, Navicula salinicola, Nitzschia inconspicua, Nitzschia closterium f. minutissima, Nitzschia laevis, Skeletenoma costatum, Thallassiosira pseudonana, Thallassiosira weissflogii) azot ve silisyum sınırlaması ile birlikte biyokimyasal içerikleri araştırılmıştır. Çalışmada azot ve silisyum sınırlamasının optik yoğunluk, kuru madde, klorofil a, toplam karoten ve protein miktarını azalttığı, ancak lipit, lipit verimliliğini, fukoksantin ve karbonhidrat oranını artırdırdığı belirlenmiştir. Elde edilen en yüksek lipit miktarı T. weissflogii'de %44.87±0.37 olarak belirlenmiştir. En düşük lipit miktarı kontrol grubunda E. paludosa'da %13.92±0.36 olarak saptanmıştır. Navicula salincola'da, en yüksek biyomas ve protein miktarı sırasıyla, kontrol grubunda 1.045 gL-1 ve %32.35±0.9 olarak belirlenirken, %50 N(-) en yüksek fukoksantin miktarı 9.85±0.3 mg/g olarak saptanmıştır. En yüksek karbonhidrat miktarı, %50N (-) %31.23±0.7 olarak S. costatum'da belirlenmiştir.
Antioxidant and antimicrobial effects of Spirulina platensis supplemented with magnesium and zinc
This study was carried out to investigate the effect of different levels of magnesium (Mg) and zinc (Zn) on the growth, bioaccumulative capacity, protein and amino acid content, phytochemical content, antioxidant activity and antimicrobial activity of S. platensis, a cyanobacterium. The aim is to produce Spirulina by exposing it to mineral stress conditions to enrich its magnesium and zinc content while enhancing the production of organic and bioactive compounds, followed by evaluating its antioxidant and antimicrobial activity. These results show that magnesium and zinc mineral enrichment did not significantly affect Spirulina cell density throughout the experiment. Optic density values in the control group (0,230 ± 0,000) were generally similar or close to those of the mineral enrichment treatments, while the control group had the highest protein content (70,34%). The total phenol content of the magnesium-enriched groups was significantly higher than that of the zinc-enriched and control groups. Spirulina biomass enriched with Zn-5 mg/L, showed the highest degree of DPPH inhibition 101,346±9,274% for the methanol extract and 103,941±13,81% for the ethanol extract. All extracts showed antimicrobial activity against E. coli, K. pneumonia, S. aureus, B. cereus, C. albicans and A. flavus at a concentration of 100 mg/mL. Gram-positive S. aureus was the most sensitive bacterial species to Mg-200 mg/L methanolic extracts, followed by Zn-5 mg/L and Mg-100 mg/L with inhibition zones of 20 ± 1,31; 20 ± 0,00 and 19,5 ± 0,61 mm diameter, respectively.