Termal su siyanobakterisi Pseudanabaena sp.`nin esansiyel yağ ve fikobiliprotein içeriğinin tespiti

Abstract

Fikobiliproteinler hücrelerin ve makro moleküllerin floresans markırları, doğal boyar madde ve antikanserojen madde olarak suda çözünebilen faydalı bileşiklerdir. Pek çok uygulama alanı olmasına rağmen temelde saflaştırma ve ekstraksiyon maliyetinin yüksek olması nedeniyle kullanımları sınırlıdır. Biz bu çalışma ile Pseudanabaena sp. için yüksek verim elde edilen ekstraksiyon tamponu ve en uygun gelişim ortamının seçimini amaçladık. Bu çalışmada kullanılan Pseudanabaena sp. (EGE-MACC 40) kültürü, Ege Üniversitesi (Türkiye) Algal Kültür Koleksiyonundan elde edilmiştir. Çalışmanın birinci aşamasında, hücre kültürleri aynı çevresel şartlar altında farklı kültür ortamları kullanılarak geliştirildi. Pseudanabaena sp.'nin üretim işlemi sırasında kuru ağırlık analizleri ve spektrofotometrik ölçümleri gerçekleştirildi. Kültür setlerinde maksimum gelişim oranı ASN III ve BG 11 ortamlarında belirlendi. Kültürleme sonunda ölçülen kuru ağırlıklar sırasıyla 2.76 g/L ve 0,91 g/L olarak tespit edildi. Ayrıca liyofilize edilmiş alg hücrelerinden yağ asitleri petrol eteri/kloroform (80/20 v/v) karışımı ile ekstrakte edildi. Yağ asitlerinin miktar ve tanımlanması, kütle spektrofotometresi ile birleştirilmiş gaz kromotografisinde yapıldı. Yağ asit özütlerinde, baskın yağ asitleri C16:00 (Palmitik asit) ve C18:1 (Oleik asit) karbon zincirine sahip yağ asitleridir. Çalışmanın son aşamasında, liyofilize Pseudanabaena sp. biomasından fikobiliproteinlerin özütlenmesi için basit ve etkili bir metot bildirilmiştir. Türün fikobiliproteinleri saf su, 0.15 M kalsiyum klorür tamponu, 100 mM sodyum fosfat tamponu (pH 7), sodyum asetat tamponu ve sodyum klorür tamponu ile birlikte ultrasonik banyo kullanılarak özütlendi. Ultrasonik banyo kullanarak fikosiyanin (PC), allofikosiyanin (APC) ve fikoeritrin (PE) üretiminde maksimum değerler distile su (0.345 mg/ml, 0.150 mg/ml ve 0.020 mg/ml) ve takiben sodyum fosfat tamponunda (0.339 mg/ml, 0.141 mg/ml ve 0.013 mg/ml) elde edildi. PC'nin saflığı A620/A280 absorbans oranı temel alınarak hesaplandı. Maksimum PC saflık oranı kalsiyum klorür tamponunda (1.108) belirlendi. Ayrıca, elde edilen saf fikosiyanin doğal boyar özellikleri gıda ve kosmetik araştırmalarının gelecekte ki uygulamaları için olanak sağlar ölçüde olduğu saptanmıştır.

Phycobiliproteins are water soluble proteins useful as fluorescent markers of cells and macromolecules, and as natural colorants, and are anticarcinogenic. Although phycobiliproteins have many applications, their use is limited by the high cost of the purified macromolecules, mainly related with the cost of extraction and purification. This study aimed to selection of extraction buffer for the highest yield phycobiliproteins and the most appropriate growth medium for Pseudanabaena sp.The culture of Pseudanabaena sp. (EGE-MACC 40) used in this study was obtained from the Collection of Algal Cultures at the University of Egean, Turkey. The first stage of the study, cell cultures were developed using different culture mediums under the same environmental conditions. During the production process of Pseudanabaena sp. was performed dry weight analysis and spectrophotometric measurements. In cultivation sets, maximum growth rates were obtained in ASN III and BG 11 mediums. Dry weights measured at the end of these cultivations are 2.76 g/L and 0,91 g/L dry weight respectively. Thus, fatty acids from lyophilized blue-green algal cells were extracted with a mixture petroleum ether/chloroform (80/20 v/v). The identification and quantification of fatty acids was performed using gas chromatography coupled to mass spectrometer (GC × GC/MS). The extracted fatty acids were dominated by those with carbon chain of C16:0 (Palmitic acid) and C18:1 (Oleic acid).The final stage of the study, a simple and efficient method to extract of phycobiliproteins from Pseudanabaena sp. lyophilized biomass is reported. Phycobiliproteins of Pseudanabaena sp. was extracted using ultrasonic bath in distilled water, 0.15 M calcium chloride buffer, 100mM sodium phosphate buffer (pH 7) sodium acetate buffer and sodyum klorür buffer. It was observed that maximum phycocyanin, allopycociyanin and phycoerythrin production using ultrasonic bath was in distilled water (0.345 mg/ml, 0.150 mg/ml and 0.020 mg/ml), ensued by sodium phosphate (0.339 mg/ml, 0.141 mg/ml and 0.013 mg/ml). The purity of phycocyanin is evaluated based on the absorbance ratio of A620/A280. The purity of phycocyanin is evaluated based on the absorbance ratio of A620/A280. While the maximum phycocyanin purity ratio was obtained in calcium chloride buffer (1,108). Obtaining pure phycocyanin allows one to evaluate its naturel colorant properties for future applications in food and pharmaceutical research.