Bazı yeşil mikroalglerin karotenoid profillerin belirlenmesi

Mikroalglerin çok çeşitli kullanım alanlarına sahip oldukları bilinmektedir. Hayvan yemi, gübre, biyodizel, gıda boyası gibi farklı ticari ürünlerin yanı sıra farmasötik potansiyelleri yüksek olduğundan ilaç ve kozmetik sanayide de sıklıkla kullanılan mikroorganizmalardır. Mikroalglerin kullanılmasının nedeni yapısal çeşitliliği yüksek metabolitler üreten organizmalar olması ve içerdikleri karotenoid yoğunluğuyla dikkat çekmeleridir. Faydalı etkileri çok sayıda çalışmayla ortaya çıkarılmış, yüksek satış fiyatı ve geniş market alanına sahip olan karotenoidlerin yerel kaynaklardan elde edilmesi, hem kaynakların verimli bir şekilde kullanılması hem de sürdürülebilirliği sağlayacağı ekonomik katkılar açısından oldukça önemlidir. Yapılan çalışmada mikroalgler üzerine üç farklı stres parametresi (karıştırma hızı, ışık şiddeti ve azot kıtlığı) uygulanmış ve maksimum toplam karotenoid miktarı elde edilmek üzere bu parametrelerin optimizasyonu yapılmıştır. Uygulanan istatistiksel analiz yöntemiyle dört mikroalg türü için optimum stres parametreleri bulunmuştur. Optimizasyon modellerinin tümünde regresyon katsayısı (R2>0,90) kabul edilebilir sınırlar içerisinde çıkmıştır. Optimum koşullarda üretilen türlerin toplam karotenoid miktarları; Chlorella vulgaris 23,78 mg/g biyokütle, Ankistrodesmus convolutus 24,13 mg/g biyokütle, Tetraselmis striata 8,59 mg/g biyokütle ve Dunaliella salina 5,51 mg/g biyokütle olarak bulunmuştur. En yüksek toplam karotenoid miktarı A. convolutus için bulunduğundan, bu türle optimum koşullarda panel fotobiyoraktörde üretim yapılmıştır. Üretimin sonunda 4,55 g kuru biyokütle elde edilmiştir. Elde edilen biyokütlenin içinde 20,86 mg/g biyokütle klorofil a, 54,86 mg/g biyokütle klorofil b ve 35,72 mg/g biyokütle toplam karotenoid olduğu hesaplanmıştır. Reaktörden hasat edilen kuru biyokütlenin ekstraksiyonunu kolaylarştırmak için yapılan farklı hücre parçalama tekniklerinden en verimlisi çelik bilyelerle yapılan parçalama işlemi olmuştur. En verimli parçalama tekniği seçildikten sonra ultrasonik ekstraksiyon ve mikrodalga ekstraksiyonu yapılmış, ekstraktlar HPLC-DAD cihazı ile analiz edilmiştir. Analiz sonucunda ultrasonik ekstraksiyon uygulanan örnekteki toplam karotenoid miktarı 0,98 mg/g biyokütle bulunmuştur. Bu tez çalışması ile ülkemiz biyoçeşitliliğinden izole edilen yeşil mikroalg türlerinin karotenoid üretimi koşulları belirlenmiş ve profilleri çıkarılmıştır. Buna ek olarak, çalışma daha sonraki akademik çalışmalara yol gösterici olabilecek içeriğe ve özgünlüğe sahip olarak hazırlanmıştır. Anahtar sözcükler: Chlorophyta, mikroalg, karotenoid, Box-Behnken.