İzmir Çamaltı tuzlasından izole edilen halofilik mikroalglerin biyoteknolojide kullanım potansiyellerinin incelenmesi

Abstract

Mikroalgler hızlı büyüme özellikleri, çeşitli çevresel faktörlere karşı geniş tolerans göstermesi ve biyokimyasal içerikleri nedeniyle gıda, yem, ilaç ve biyo-yakıt gibi çeşitli biyoteknolojik alanlarda kullanılma potansiyeline sahiptirler. Bu doğrultuda tez çalışmasında İzmir Çamaltı Tuzlası'ndan izole edilmiş halofilik mikroalgler, biyoteknolojide kullanım potansiyellerinin araştırılması amacıyla, çeşitli genetik, fizyolojik ve biyokimyasal analizlere tabi tutulmuştur. Ribozomal RNA büyük alt ünite gen dizilerine (rRNA LSU) dayalı filogenetik analiz, 17 Dunaliella sp. suşundan 11'nin D. salina ile gruplandığını, ikisinin D. viridis benzeri olduğunu göstermiştir. Dört suşun tür seviyesindeki tanımlaması yapılamamıştır. Diğer taraftan gen bankalarında halofilik Tetraselmis sp. ile Cryptophyceae suşlarına yüksek benzerliğe sahip rRNA LSU gen dizilerinin mevcut olmadığı görülmüştür.Genetik farklılığa sahip 6 Dunaliella suşu, büyüme özellikleri ve pigment üretimlerinin karşılaştırılması için, düşük (65 µmol.foton.m-2.s-1) ve yüksek (650 µmol.foton.m-2.s-1 ışık yoğunluklarında kültüre alınmıştır. En iyi büyüme D. viridis AQUAMEB-2'nin düşük ve yüksek ışık kültürleri ile D. salina AQUAMEB-21'in yüksek ışık kültüründe izlenmiştir. En yüksek total karotenoid içeriği Dunaliella salina suşlarının yüksek ışık kültürlerinde belirlenmiştir. Dunaliella salina suşlarında kuru ağırlığın ‰ 3-5'inin beta karoten olduğu yüksek basınç sıvı kromatografisi (HPLC) ile belirlenmiştir. Tez çalışmasında kullanılan mikroalg suşlarının kuru ağırlık başına protein miktarları 60 mg.g-1 ile 180 mg.g-1 arasında; toplam karbohidrat miktarları 60 mg.g-1 ile 250 mg.g-1 arasında; toplam yağ asidi miktarları ise 12 mg.g-1 ile 40 mg.g-1 arasında değişmiştir. Cryptophyceae AQUAMEB 1 ve Tetraselmis sp. AQUAMEB-22'de kuru ağırlık başına ökosapentaenoik asit (EPA) miktarları sırasıyla 1.4 mg.g-1 ve 0.8 mg.g-1 olarak bulunmuştur. Dokosahegzaenoik asit (DHA) ise, 0.5 mg.g-1 alg kuru ağırlığı ile sadece Cryptophyceae AQUAMEB-1'de bulunmuştur.

Microalgae, with their fast growth rates, wide environmental tolerance of some species and with their biochemical composition, have the potential to be used in various biotechnological fields such as food, feed, medicine and biofuels. Therefore, in this thesis study, halophilic microalgae isolated from İzmir Çamaltı Saltern were genetically, physiologically and biochemically characterized to determine their biotechnological potential. Phylogenetic analysis based on rRNA large subunit genes (LSU) clustered 11 of 17 Dunaliella strains with D. salina and 2 were similar to D. viridis. Four strains could not be assigned to a species. On the other hand, rRNA LSU genes with high similarity to those of halophilic Tetraselmis sp. and Cryptophyceae were absent in gene databases. Six genetically different Dunaliella strains were grown in low (65 µmol.foton.m-2.s-1) and high light (650 µmol.foton.m-2.s-1) conditions to compare their growth and pigment production properties. Highest biomasses were observed in low and high light cultures of D. viridis AQUAMEB-2 and high light culture of D. salina AQUAMEB-21. Highest total carotenoids were observed in high light cultures of D. salina. In these D. salina strains 3‰ to 5‰ of algal dry weight were beta carotene according to high pressure liquid chromatography (HPLC) results. Total protein concentrations ranged between 60 mg.g-1 and 180 mg.g-1, total carbohydrate concentrations ranged between 60 mg.g-1 and 250 mg.g-1 and total fatty acid concentrations ranged between 12 mg.g-1 and 40 mg.g-1 per dry weight of the microalgae strains used in the thesis. Eicosapentaenoic acid (EPA) content of Cryptophyceae AQUAMEB-1 and Tetraselmis sp. AQUAMEB-22 were 1.4 mg.g-1 ve 0.8 mg.g-1,respectively, of the algal dry weight. Docosahexaenoic acid (DHA) was only observed in Cryptophyceae AQUAMEB-1 with 0.5 mg.g-1 algal dry weight.