Chlorella vulgarıs`in gliserol, pigment ve protein içeriği üzerinde bazı stres faktörlerinin etkileri

Abstract

Bu çalışmada çeşitli çevresel faktörlerin Chlorella vulgaris'in gelişimi, total protein miktarı, gliserol miktarı, astaksantin miktarı ve klorofil miktarı üzerinde etkileri incelenmiştir. Çalışmadaki çevresel faktörler, ışığın dalga boyu (mavi, yeşil, kırmızı ve beyaz ışık), pH, azot kaynağı, azot konsantrasyonu, ve fosfat konsantrasyonu olarak sıralanabilir. Işığın çeşitli dalga boylarında kültüre alınan örneklerde, C. vulgaris'in gelişiminin en yüksek oranda kırmızı ışıkta, astaksantin miktarının en fazla mavi ışıkta, klorofil miktarının ise en fazla yeşil ışıkta arttığı tespit edilmiştir. Çeşitli pH'larda hazırlanan ortamlara inokule edilen kültürlerde; C. vulgaris'in gelişiminin ve gliserol miktarının pH 10'da, total protein miktarının ise pH 4'te en yüksek değerlere ulaştıkları belirlenmiştir. Ayrıca, astaksantin miktarının asidik pH'larda (pH 4,6), klorofil a ve b miktarlarının ise pH 7'de maksimum değerlerine ulaştıkları saptanmıştır. Ortamdaki tüm azot kaynaklarının uzaklaştırılarak yerine belirlenen azot kaynaklarının eklenmesi ile hazırlanılan kültür ortamlarında, C. vulgaris'in hücresel gelişiminin en yüksek değere NH4NO3 ile hazırlanan kültür ortamında ulaştığı gözlemlenmiştir. Total protein ve gliserol miktarlarının yine NH4NO3'un azot kaynağı olarak kullanıldığı kültürlerde maksimum seviyede olduğu belirlenmiştir. Azot kaynağının NaNO3 olduğu kültürlerde ise, pigment miktarlarının (klorofil a, b ve astaksantin) oldukça yüksek miktarlara ulaştığı tespit edilmiştir. Ayrıca azot kaynağı olarak NH4NO3 un kullanıldığı ortamların konsantrasyonlarını değiştirmek suretiyle hazırlanan kültür ortamlarında, C. vulgaris'in gelişimi ile birlikte total protein miktarının kontrolü takiben 1,5 g/L konsantrasyonda maksimum düzeyde olduğu tespit edilmiştir. Pigment analizlerinde ise klorofil a, b ve astaksantin miktarlarının 0,3 g/L azot konsantrasyonlu kültürlerde en yüksek değere ulaştığı belirlenmiştir. Farklı fosfat konsantrasyonları kullanılarak hazırlanan C. vulgaris kültürlerinde yapılan tüm analizlerde kontrol grubunu takiben 0,01 g/L fosfat konsantrasyonu ile hazırlanan kültür ortamında incelenen tüm değişkenlerde maksimum değerler elde edilmiştir. İncelenen faktörlerle sınırlı olmak üzere C. vulgaris üzerinde fosfat stresinin azot stresi kadar etkili olmadığı bu çalışmanın önemli bulguları arasında yer almaktadır.

In this study, the effects of various environmental factors on growth of C. vulgaris, total amount of protein, amount of glycerol, amount of astaxanthin and chlorophyll content were investigated. Environmental factors in this study can be listed as wavelength of light (blue, green, red and white light), pH, nitrogen source, nitrogen concentration, and phosphate concentration. In the samples cultured in light sources, growth of C. vulgaris was found to be highest in red light, the maximum amount of astaxanthin in blue light, and the chlorophyll amount in green light. In cultures that are inoculated into the media prepared at various pHs; it was determined that C. vulgaris's growth and glycerol amount reached the highest values at pH 10 and total protein amount at pH 4. Additionally, chlorophyll a and b were found to reach the maximum values at pH 7, while the amount of astaxanthin at acidic pHs (pH 4,6). It was observed that the cellular development of C. vulgaris reached the highest value in the culture medium prepared with NH4NO3 in which the culture media prepared by the addition of determined nitrogen sources while removing off all other nitrogen sources from the environment. Total protein and glycerol levels were determined to be maximum in the cultures where NH4NO3 was used as a nitrogen source. In the cultures where the nitrogen source was NaNO3, the amount of pigments (chlorophyll a, b and astaxanthin) found to be the highest. Furthermore, in culture medium prepared with various concentrations of NH4NO3 as a nitrogen source, it was determined that C. vulgaris's growth along with its total protein amount were at maximum level at 1.5 g/L concentration followed by the control group. In the pigment analysis, chlorophyll a, b and astaxanthin levels were found to be highest in cultures with 0.3 g / L nitrogen concentration. In all analyzes performed in C. vulgaris cultures prepared using different phosphate concentrations, maximum values were obtained in all the variables studied in the culture medium prepared with 0.01 g/L phosphate concentration, followed by the positive control group. Limited to the factors examined, it is one of the important findings of this study that phosphate stress on C. vulgaris is not as effective as nitrogen stress.