Sustainable production of biological materials for food and agricultural applications

Mikroalgler gezegende bulunan ba?lıca biyolojik CO2/O2 dönü?türücüleridir. Günümüzde kirli su i?leme, proteince zengin gıda ve yem katkıları üretimi, yüksek katkılı bile?imler, karotenoidler ve biyoyakıtlar gibi geni? çaplı kullanım alanları bulunmaktadır. Bu günlerde, kısıtlı olan fosil türevli yakıtların tükenmesinden dolayı özellikle biyoyakıt gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına giderek artan ihtiyaç bulunmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, mikroalgler gelecek vadeden üçüncü nesil biyoyakıt kaynağı olarak ortaya çıkıp günümüzün enerji problemlerine çözüm sunmaktadır. Bu çalı?manın ilk bölümündeki amaç,biyodizel üretim kapasitesini artırmak için vah?i tip Chlamydomonas reinhardtiiCC-124 mt(-) ve CC-125 mt(+) su?larına uygulanan azot (N) ve kükürt (S) açlığının, biyodizel hammaddesi olarak kullanılan triaçilgliserollerin (TAG)birikimi ve diğer ilgili parametreler üzerindeki etkilerini belirleyipkar?ıla?tırmaktır. Besin yoksunluğuna cevap olarak hücre hacmi, toplam nötrlipid, karotenoid ve karbonhidrat içeriği artarken hücre bölünmesi kesilip, protein ve klorofil düzeyleri hızla gerilemi?tir. Besin açlığı altındaki mikroalgler, canlı hücrelerin üç boyutlu konfokal lazer görüntülüme mikroskobuve transmisyon elektron mikroskobu kullanılarak takip edilmi?tir. FTIR ölçüm sonuçları, besin açlığına cevap olarak; TAG, oligosakkarit ve polisakkaritdüzeylerinin hızla arttığını göstermi?tir. Azot (N) ve kükürt (S) açlığını takip eden dört günde, nötr lipid, TAG ve karbonhidrat seviyeleri en üst noktaya çıkmı?tır. Ancak dört günlük kükürt (S) açlığının toplam biyohacim artı?ı, daha fazla lipid ve karbonhidrat birikimine yol açtığı dü?ünüldüğü zaman, kükürt (S) açlığı azot (N) açlığına kar?ı C.reinhadrtii tipi mikroalglerin biyodizel hammaddesi üretimini te?vik etmede daha iyi bir yol olduğu görülmü?tür.Karotenoidler; A vitamini, renk malzemeleri, hücre ve dokuları serbest radikallerden ve tekli oksijen moleküllerinden koruyan antioksidan gibidavranmakta önemli rol oynayan, yağda çözünen bile?iklerdir. Doğada yakla?ık 700 karotenoid izole edilip karakterize edilmi?tir. Ancak, doğal karotenoidlerin ekonomik ve yenilenebilir olmama gibi dezavantajları vardır. Mikroalgler doğal karotenoid üretimine yenilenebilir çözüm sunarlar. Bu çalı?manın ikinci bölümündeki amaç, izole edilmi? 12 mikroalg kültürünün toplam karotenoid içeriği ve antioksidan aktivitesi belirlenerek; doğal, yenilenebilir ve pahalı olmayan yeni karotenoid kaynaklarının tespit edilmesidir. Bu 12 mikroalg kültürleri Türkiye?de bulunan deği?ik su kaynaklarından izole edilmi?tir. Bu çalı?manın sonuçları, 12 mikroalg arasından STA2, STA3 ve STA9?un kendi metabolizmasında önemli miktarda karotenoid içerdiği ve bu karotenoid özlerinin güçlü antioksidan etkinliği gösterdiğini ortaya koymu?tur. Kolay yeti?tirme ve yüksek büyüme oranı ile bu üç mikroalg su?ları; gıda, besin takviyesi, ilaç, kozmetik, yem ve diğer ilgili uygulamalarda doğal ve sürdürülebilir karotenoid olarak kullanılmak için potansiyele sahiptir.Anahtar kelimeler: biyodizel, Chlamydomonas reinhardtii, mikroalg, azot açlığı, sülfür açlığı, triaçilgliserol, karotenoidler, antioksidan kapasitesi.