Journal of FisheriesSciences.com

Keywords

Haematococcus pluvialis, Light, Temperature, Nitrogen deficiency, Astaxanthin

Giri?

Sucul organizmalar?n ülkemizde besin olarak tüketilmesi bilinci giderek artmaktad?r. Hücre içinde biriktirdikleri protein, karbonhidrat, ya? asitleri, vitamin, mineral pigmentler ve daha pek çok önemli ürün nedeniyle, insanlar taraf?ndan ba?l?ca, besin deste?i olarak kullan?lmaktad?r. Besin olarak kullan?m? ile birlikte mikroalglerden elde edilen metabolitler mikrobiyal teknolojinin birincil çal??ma alan?n? olu?turmaktad?r. Bu me-tabolitler, farmasötik ve nutrasötik olarak sa?l?kl? ürünler ve kozmetik alan?nda pazar bulmaktad?r.

Karotenoid pigmentlerinden olan beta-karoten ve astaksantinin kullan?m amaçlar? benzer olsa da astaksantin daha üstün özelliklere sahiptir. Astak-santinin kullan?m alanlar?n? akuakültür çal??mala-r?nda ba?ta salmon ve alabal?k olmak üzere çi-pura, mercan, karides ve kerevit gibi ekonomik de?ere sahip türlerin ve akvaryum bal?klar?n?n renklendirilmesinde, kümes hayvanlar? endüstri-sinde yumurta sar?lar?n?n renklendirilmesinde, antioksidan etkisi sebebiyle insan sa?l???nda kullan?m? (Gökp?nar ve ark., 2006) ?eklinde s?-ralamak mümkündür.

Haematococcus pluvialis (Chlorophyceae), yüksek ???k, tuzluluk ilavesi, azot ve fosforun or-tamdan çekilmesi gibi stres ko?ullar? alt?nda hücre içinde biriktirdi?i astaksantin pigmenti ile mikroalgal biyoteknolojide son zamanlarda çok önemli bir konuma gelmi?tir. Son y?llarda tüketi-cilerin bilinçlenmesi ve organik ürünlere olan ta-lebin artmas?, daha pahal? ama do?al olan Hae-matococcus üretimini desteklemektedir (Trujman ve ark., 1997).

H. pluvialis ekonomik de?ere sahip olan mik-roalglerden birisidir. Astaksantin, b?ld?rc?n ve ta-vuklar?n yumurta sar?lar?n? renklendirmede ve sucul üretimde salmonidler ve karides yemlerinde besin destekleyicisi olarak kullan?lmaktad?r. Bu-nun d???nda astaksantin insanlar taraf?ndan do?al destek g?da olarak ve kanser hastalar?nda (Mayne, 1996), deri hastal?klar?nda ve kalp rahat-s?zl??? gibi hastal?klarda kullan?lm??t?r (Querin ve ark., 2003). Astaksantince zengin mikroalgin kullan?ld??? farelerle yap?lan denemelerde ba?ar?l? olunmu? ve insanlardaki Helicobacter pylori en-feksiyonunda uygulanmak üzere yeni bir tedavi stratejisi olarak önerilmi?tir (Wang ve ark., 2003). Son y?llarda H. pluvialis’deki astaksantin pigmentinden insan sa?l???nda faydalan?lmas? konusuna ilgi artm??t?r (Querin ve ark., 2003).

H. pluvialis (Chlorophyceae), yüksek ???k, tuzluluk ilavesi, azot ve fosforun ortamdan çe-kilmesi gibi stres ko?ullar? alt?nda hücre içinde biriktirdi?i astaksantin pigmenti ile mikroalgal biyoteknolojide son zamanlarda çok önemli bir konuma gelmi?tir (Trujman, 1997). Bu amaç do?rultusunda bu çal??mada vejetatif evrede en uygun büyüme ko?ullar?n?n belirlenmesi ve farkl? s?cakl?k, ayd?nlanma ?iddeti ve besin eksikli?i (azot eksikli?i) faktörlerinin H. pluvialis hücrele-rinde astaksantin birikimine olan etkileri belir-lenmeye çal???lm??t?r.

Materyal ve Metot

Çal??mada kullan?lacak olan ye?il mikroalg Haematococcus pluvialis 34/12 saf kültürü ?n-giltere’den, CCAP (Kültür Koleksiyon Alg ve Protozoa) kültür kolleksiyon merkezinden getir- tilmi?tir. Türün adaptasyonu algal biyoteknoloji laboratuar?nda sa?lanm?? ve küçük hacimlerde kültüre al?narak daha büyük hacimlere ço?alt?l-m??t?r. H. pluvialis tek hücreli, çift kamç?l?, hücre büyüklükleri yakla??k olarak 8-50 μm çap?nda, armutsu yap?ya sahip bir tatl? su algidir. Bir çe-kirdek ve iki e?it uzunlukta kamç?ya sahiptir (Boussiba, 1999). H. pluvialis’in 34/12 kültü-ründe, 3N-BBM (Bold Basal Medium with 3- fold Nitrogen) besi ortam? kullan?lm??t?r. Besin eksikli?i çal??mas?nda besi ortam?nda bulunan tüm azot kaynaklar? ortamdan çekilmi?tir. Opti-mum ko?ullar? olu?turmak için oda s?cakl??? ik-limlendirme cihaz?yla 23±2 °C’ye ayarlanm?? ve kültürler 27 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddetinde sürekli ayd?nlanman?n sa?land??? laboratuar ko-?ullar?nda tutulmu?tur.

H. pluvialis ile vejatatif büyüme ve astaksan-tin birikiminin sa?land??? kistik evre denemeleri 4 a?amada yürütülmü?tür.

1. A?amada ayd?nlanma ?iddeti (27 ve 48 μmol photon m-2s-1 ) ve a??lama miktar?n?n (%2 ve %10) H. pluvialis’in vejatatif geli?imine olan etkisi ara?t?r?lm??t?r.

2. A?amada, vejatatif geli?im ve vejatatif evre-nin tamamlanmas?n?n ard?ndan kist olu?u-munu sa?lamak amac?yla stres olu?turmak üzere yüksek ???k yo?unlu?u (177 μmol photon m-2s-1) ve besin eksikli?i (azot eksik-li?i) faktörleri denenmi?tir.

3. A?amada vejatatif H. pluvialis hücrelerinin kiste dönü?ümü ve astaksantin üretimine azotsuz besi ortam?, yüksek ???k yo?unlu?u (379 μmol photon m-2s-1) ve havaland?rma-n?n etkisi ara?t?r?lm??t?r.

4. A?amada ise, vejatatif evrede büyüme verimlili?i belirlenmi? kültürlerde yüksek s?cakl?k (35 ºC) ve yüksek ???k yo?unlu?u-nun (379 μmol photon m-2s-1) kist olu?umu üzerine etkisi ara?t?r?lm??t?r.

Denemeler süresince astaksantin (Boussiba ve ark., 1992), klorofil a (Parsons ve Strickland, 1963) ve biyomas miktar? (Vonshak, 1997) ile optik yo?unluk (OD 680nm; Kang ve ark., 2005) de?erleri belirlenmi?tir. Denemede uygulanan muamelelerden elde edilen verilerin de?erlendi-rilmesinde tek yönlü varyans analizi (ONE-WAY ANOVA) ve bu analizin sonucuna ba?l? olarak farkl?l?k olu?mas? durumunda farkl?l??? saptamak amac?yla Duncan çoklu kar??la?t?rma testi SPSSX 14.0 paket program? kullan?larak yap?lm??t?r (Zar, 1999).

Bulgular ve Tart??ma

H. pluvialis Flotow’da büyüme ve astaksantin miktar?na olan etkisini belirlemek amac?yla dört farkl? deneme uygulanm??t?r.

Deneme (1)

Bu denemede iki farkl? ???k yo?unlu?u (27 ve 48 μmol photon m-2s-1) ve iki farkl? a??lama mik-tar?n?n (% 2- 10) vejetatif büyümeye olan etkisi ara?t?r?lm??t?r. % 2 a??laman?n yap?ld??? dene-mede 27 ve 48 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddetle-rinde ba?lang?ç optik yo?unluk de?erleri 0.05±0.02 ve 0.05±0.02 olarak bulunurken, de-nemenin sonunda 0.11±0.02 ve 0.10±0.02 olarak bulunmu?tur. A??lama düzeyinin % 2 oldu?u kültürlerde 27 ve 48 μmol photon m-2s-1 ???k yo-?unluklar?n?n büyümeye olan etkisini belirlemek üzere en yüksek optik yo?unluk de?erleri kar??-la?t?r?ld???nda, aralar?ndaki fark önemsiz bulun-mu?tur (p>0.05).

%10 a??laman?n yap?ld??? denemede 27 ve 48 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddetlerinde ba?lang?ç optik yo?unluk de?erleri 0.10±0.01 ve 0.09±0.01 olarak bulunurken denemenin sonunda 0.13±0.01 ve 0.12±0.01 olarak bulunmu?tur. A??lama düze-yinin % 10 oldu?u kültürlerde 27 ve 48 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unluklar?n?n büyümeye olan etkisini belirlemek üzere en yüksek optik yo-?unluk de?erleri kar??la?t?r?ld???nda aralar?ndaki fark önemsiz bulunmu?tur (p>0.05). Denemenin 11. gününde ye?il renkli kültürlerde kistle?menin ba?lad???, vejetatif safhan?n sonland??? ve turuncu rengin olu?tu?u gözlenmi?tir. Yürütülen bu de-neme ko?ullar?nda, 11 gün süren vejetatif büyü-meden sonra 27 μmol photon m-2s-1 ve 48 μmol photon m-2s-1 ayd?nlanma ile kist olu?umunun sa?land??? belirlenmi?tir.

Deneme (2)

?kinci denemede yüksek a??lama yo?unlu?u (% 25) ve 0.25 optik yo?unluk ile kültüre ba?-lanm?? ve vejetatif safhada yüksek ye?il hücre yo?unlu?u elde edilmi?tir. Biyomas miktar? ilk gün 0.07 gL-1iken denemenin sonunda bu de?er 0.21 gL-1olarak belirlenmi?tir. Vejetatif evre bo-yunca klorofil a de?erlerinde art??lar gözlenmi?; 826.5’den 2425.6 μgL-1’ye yükselmi?tir. Vejetatif evrenin tamamlanmas?n?n ard?ndan kültürlerde yüksek ???k ?iddeti (177 μmol m-2s-1) ve besin ek-sikli?i faktörleri uygulanarak stres olu?turul-mu?tur. Bu a?amada klorofil a de?erlerinde azalmalar belirlenirken astaksantin miktar?nda ise art??lar belirlenmi?tir. Yüksek ???k ?iddeti ve azot yoklu?unda % 1.481 astaksantin bulunmu?tur. Vejetatif evre sonunda hücre yo?unlu?unun fazla olmas? ve uygulanan ???k ?iddetinin (177 μmol photon m-2s-1) astaksantin üretimi için yetersiz olmas?ndan dolay? hücreler kistle?me evresini uzun sürede (19 gün) tamamlam??t?r. Ayn? za-manda bu denemede kültürlerde havaland?rma uygulanmamas? nedeniyle ortamda hücre da??-l?m? homojen olmam?? ve buna ba?l? olarak da hücrelerde kist olu?umu ve astaksantin birikimi zay?f olmu?tur.

%25 a??lama ve 27 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu?unda vejetatif evrede belirlenen optik yo?unluk, biyomas ve klorofil a de?erleri Tablo 1’de ve 177 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu-?unda kistik evrede belirlenen klorofil a ve astak-santin de?erleri Tablo 2’de verilmi?tir.

Tablo 1. %25 a??lama ve 27 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu?unda vejetatif evrede belirlenen optik yo?unluk, biyomas ve klorofil a de?erleri
Optical density, biomass and chlorophyll a values determined in the vegetative stage under the conditions of 25% of inoculation and 27 μmol photon m-2s-1 light intensity

Tablo 2. 177 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu?u ve azot eksikli?inde kistik evrede belirlenen klorofil a ve astaksantin de?erleri
Table 2. Astaxanthin and chlorophyll a values determined in the cystic stage under the conditions of 177 μmol photon m-2s-1 and nitrogen deficiency

Deneme (3)

Bu a?amada azotsuz besi ortam?, yüksek ???k yo?unlu?u (379 μmol photon m-2s-1) ile havalan-d?rman?n ve havaland?rma uygulanmayan vejeta-tif ye?il hücrelerin kiste dönü?ümleri üzerine et-kileri ara?t?r?lm??t?r. Deneme sonunda her 2 gruptaki en yüksek astaksantin miktar? havalan-d?rma uygulanan grupta 379 μmol photon m-2s-1 ???k alt?nda % 3.605 bulunurken, ilk gün belirle-nen astaksantin miktar? ise % 0.350 olarak bu-lunmu?tur. Havaland?rma uygulanmayan grupta ise 379 μmol photon m-2s-1 ???k alt?nda en yüksek astaksantin miktar? % 1.515 bulunurken; ilk gün belirlenen astaksantin miktar? ise % 0.285 olarak bulunmu?tur. Yürütülen bu denemede 379 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu?unda havaland?rma uygulanan ve havaland?rma uygulanmayan kül-türlerde astaksantin miktarlar? aras?ndaki fark önemli bulunmu?tur (p<0.05).

379 μmol photonm-2s-1 ???k yo?unlu?unun ve havaland?rman?n etkisinin biyomas, klorofil a ve astaksantin de?erleri üzerine etkisi Tablo 3’de verilmi?tir.

Tablo 3. 379 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu?unun ve havaland?rman?n biyomas, klorofil a ve astaksantin de?erlerine etkisi
Table 3. The effects of 379 μmol photon m-2s-1 light intensity and aeration on the biomass, chlorophyll a and astaxanthin values

Denemenin kistik evresinde 379 μmol photon m-2s-1 ???k yo?unlu?u alt?nda havaland?rma uy-gulanan balonlardaki kültürlerden elde edilen as-taksantin miktar?, havaland?rma uygulanmayan balonlardaki kültürlerden yakla??k 2.5 kat daha fazla bulunmu?tur. Bu denemeden, kistik evrede havaland?rma uygulayarak kültürde homojen ka-r???m sa?laman?n, ???k geçirgenli?ini artt?rarak daha k?sa zamanda hücrelerde stres yaratt??? ve daha fazla astaksantin miktar? elde edilebilece?i belirlenmi?tir.

Deneme (4)

H. pluvialis mikroalginin vejetatif evredeki geli?iminde 27 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddeti uygulanm?? ve kistik safhada yüksek s?cakl?k (35°C) ile yüksek ?????n (177 μmol photon m-2s-1) etkisi ara?t?r?lm??t?r. Astaksantin miktar?n? art?r-mak için olu?turulan stres ko?ullar? alt?nda, kistik safhan?n ikinci gününde yüksek s?cakl?ktan (35°C) dolay? ye?il hücre kültürlerinin k?rm?z? kistik hücrelere dönü?emeden beyazla?arak öl-dü?ü gözlemlenmi?tir. Ye?il alg H. pluvialis’i kistle?tirmek için, uygulanan yüksek s?cakl?k de-?eri 35°C’nin uygun olmad??? belirlenmi?tir.

Ye?il alglerden H. pluvialis (Chlorophyceae), uygun olmayan ortam ko?ullar?nda (yüksek ???k ?iddeti, s?cakl?k ve pH de?erlerindeki dalgalan-malar, ortamda besin miktar?n?n azalmas? vb.) biriktirdi?i sekonder karotenoid astaksantin ne-deniyle biyoteknolojik olarak öneme sahip bir türdür (Boussiba, 2000; Masojidek ve ark., 2000).Astaksantin pigmenti elde etmek için H. pluvialis kültürünün iki a?amal? bir üretim peri-yodu geçirmesi gerekmektedir. ?lk a?ama, vejeta-tif, kamç?l?, ye?il hücrelerin ço?almas?n? sa?laya-cak, optimum büyüme ko?ullar?nda büyümenin gerçekle?tirildi?i evredir. ?kinci a?ama, kültürde logaritmik evrenin tamamland??? ve en yüksek biyomas?n elde edildi?i zamanda olu?turulan stres ko?ullar?yla hücrelerin astaksantin biriktire-rek kist olu?umunun sa?land??? evredir. Bu tez çal??mas?nda her iki a?aman?n da gerçekle?tiril-di?i dört farkl? deneme yürütülmü?tür. Vejetatif evrede en uygun büyüme ko?ullar?n?n belirlen-mesi yan?nda farkl? s?cakl?k, ayd?nlanma ?iddeti ve besin eksikli?i (azot eksikli?i) faktörlerinin H. pluvialis hücrelerinde astaksantin birikimine olan etkileri belirlenmeye çal???lm??t?r.

Yürütülen birinci denemede laboratuar ko?ul-lar?nda sabit s?cakl?kta, 27 ve 48 μmol photon m-2s-1 ayd?nlanma ?iddeti ve % 2-10 a??lama yo-?unluklar?n?n vejetatif büyümeye önemli etkisi olmad??? belirlenmi? ve büyüme de?erleri benzer bulunmu?tur. Denemenin 11. günü vejetatif evre sonlanm?? ve ye?il renkli kültürlerin kistle?meye ba?layarak turuncu renge dönü?tü?ü gözlemlen-mi?tir. Onbir gün süren vejetatif evrede muhte-melen ba?lang?ç hücre yo?unlu?unun dü?ük ol-mas? sebebiyle kültürlerde logaritmik evredeki büyüme yetersiz kalm?? ve mevcut ???k ?iddetleri stres olu?turarak kist olu?umuna neden olmu?tur. A?? miktar?ndaki azl?k sebebiyle ???k geçirgenli?i yüksek olan kültürlerde istenen biyomas art???sa?lanamad???ndan hücreler kiste dönü?mü?tür. Ayd?nlanma ?iddetinin etkileri ile ilgili pek çok ara?t?rma yap?lm?? ve 200 ile 800 μmol photon m-2s-1 de?erleri aras?nda çal???lm??t?r (Cifuentes ve ark., 2003; Kang ve ark., 2007; Ceron ve ark., 2006). Bu çal??madaki ayd?nlanma de?erleri kist olu?umu için yetersiz görülmekle birlikte; hücre yo?unlu?unun dü?ük olmas? hücrelerin kist olu?turmas?na neden olmu?tur.

?kinci denemede yüksek a??lama yo?unlu?u (% 25) ve 0.25 optik yo?unluk ile kültüre ba?-lanm?? ve vejetatif safhada yüksek ye?il hücre yo?unlu?u (OD=0.44±0.04) elde edilmi?tir. Bu denemede 177 μmol photon m-2s-1 ayd?nl?k ?id-deti ve azot yoklu?unda % 1.481 astaksantin bu-lunmu?tur. Vejetatif evre sonunda hücre yo?un-lu?unun fazla olmas? ve uygulanan ???k ?iddetinin (177 μmol photon m-2s-1) astaksantin üretimi için yetersiz olmas?ndan dolay? hücreler kistle?me ev-resini uzun sürede tamamlam??t?r. Ayn? zamanda bu denemede kültürlerde havaland?rma uygulan-mamas? nedeniyle ortamda hücre da??l?m? ho-mojen olmam?? ve buna ba?l? olarak da hücre-lerde kist olu?umu ve astaksantin birikimi zay?f olmu?tur. Yürütülen bir çal??mada H. pluvialis’in vejetatif kültürlerinde optimum ???k ?iddeti aral??? ve büyüme performans?n?n saptanmas? için 50, 100, 200, 400 ve 600 μmol photon m-2s-1’lik 5 farkl? ???k ?iddeti uygulanm??t?r. Deneme grupla-r?nda biyomas ve toplam karoten miktarlar? artan ???k ?iddetleri ile do?ru orant?l? olarak artarken, toplam klorofil a miktar? 200 μmol photon m-2s-1’lik ayd?nlatmaya kadar artm??t?r ve daha yüksek ayd?nlatma ?iddetlerinde herhangi bir de?i?im görülmemi?tir. Sonuç olarak 200 μmol photon m-2s-1’lik ???k ?iddeti üzerindeki ayd?nlatmalarda astaksantin birikiminin tetiklendi?i görülmü?tür. Be? farkl? ???k ?iddetinin uyguland??? denemede hücrelerin vejetatif evrede kültüre edilebilmesi için optimum ???k ?iddeti aral??? 50-200 μmol photon m-2s-1 olarak bulunmu? ve en iyi büyüme 200 μmol photonfoton m-2s-1’lik ???k ?iddetinde gerçekle?mi?tir (Göksan ve Gökp?nar 2005). Bu çal??mada yüksek a?? miktar? ve 48 μmol pho-tonm-2s-1 ???k ?iddetinde bir önceki denemeye göre daha iyi bir büyüme gerçekle?mi? ancak 177 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddetinin kist olu?umu için yeterli olmad??? görülmü?tür. Bu a?amada ???k düzeyinin yetersizli?i yan?nda kültürde ha-valand?rma yap?lmad???ndan hücrelerin homojen olarak da??lmamas? ve ?????n yeterli nüfuz ede-memesi nedeniyle kist olu?umunun uzun sürdü?ü de?erlendirmesi yap?lm??t?r.

Yürütülen di?er denemede vejetatif evredeki kültürlerin geli?imine bak?lmaks?z?n kiste dönü-?üm ko?ullar? ara?t?r?lm??t?r. Bu a?amada vejetatif evrenin tamamland??? kültürlerde kist olu?umunu sa?lamak amac?yla azotsuz besi ortam?, yüksek ???k yo?unlu?u (379 μmol photon m-2s-1) ve ha-valand?rman?n etkisi ara?t?r?lm??t?r. Sonuç olarak daha yüksek ???k (379 μmol photon m-2s-1) ve kültürlerde havaland?rman?n astaksantin biriki-mine te?vik etti?i belirlenmi?tir (% 3.605).

Havaland?rman?n kültürlerde astaksantin biri-kimine olan etkisini belirlemek üzere yürütülen üçüncü denemede, azot eksikli?i, 379 μmol pho-ton m-2s-1 ???k ?iddeti ve havaland?rma uygulan-mayan kültürlerde astaksantin % 0.891 bulunur-ken, havaland?rma uygulanan kültürlerde ise % 2.190 olarak saptanm??t?r. En yüksek astaksantin miktar? havaland?rma uygulanan kültürlerde or-talama % 3.605 olarak bulunmu?tur. Yüksek ???k yo?unlu?u ve havaland?rman?n astaksantin biri-kimine olumlu etkisi oldu?u belirlenmi?tir. Ayn? zamanda ???k yo?unlu?unun kist olu?umuna etki-sinin kültür yo?unlu?u ile yak?n ili?kili oldu?u saptanm??t?r. Yap?lan bir çal??mayla kar??la?t?r?l-d???nda Haematococcus ye?il hücreleri BG-11 ortam?nda 100 μmol photon m-2s-1 ???k uygulama-s?nda astaksantin birikimine te?vik edilememi?tir. Fosfat veya azot eksikli?inde 200 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddeti ile strese maruz b?rak?ld???nda kuru a??rl???nda % 4’ün üzerinde astaksantin bi-riktirmi?tir. Astaksantin birikimi azot azl??? al-t?nda daha h?zl? gerçekle?ti?i bildirilmi?tir (Bous-siba ve ark., 1999).

Yap?lan bir çal??mada H. pluvialis büyüme ve astaksantin üretiminde ???k yo?unlu?u, havalan-d?rma ve besleyici elementler gibi çevresel fak-törlerin etkisi ara?t?r?lm??t?r. H. pluvialis’in en iyi büyümesi BBM kültür ortam?nda, 28 °C’de, sü-rekli beyaz floresan ???k (177 μmol photon m-2s-1) ayd?nlatmas? alt?nda ve sürekli havaland?rma ile (1.5 v.v.m) 3.5×105 hücre ml-1 bulunmu?tur. En yüksek astaksantin üretimi ise BAR kültür orta-m?nda sürekli ayd?nlatma (345 μmol photon m-2s-1), sodyum asetat ilavesi ve havaland?rma ile 98 mg g-1 biyomas elde edilmi?tir (Dominguez ve ark, 2003).

Aflalo ve ark. (2007) stres ko?ullar? alt?nda de?erli k?rm?z? karotenoid üreten H. pluvialis’in ticari üretimi için iki a?ama oldu?unu belirtmi?-lerdir. ?lk bölümünde biyomas?n üretimi (ye?il evre) ve ikinci bölümünde pigment (sürekli stres, k?rm?z? evre) olu?umudur. Laboratuvar ko?ulla-r?nda daha zengin astaksantin üretimi (kuru bi- yomas?n % 4’ü) ile 11.5 mgL-1 gün-1 astaksantin üretimi elde edilmi?tir.

Bu çal??mada 177 μmol photon m-2s-1 ayd?n-lanma ?iddeti ve azot eksikli?i uygulanan kültür-lerde kistik evrenin ba?lang?c?nda ölçülen astak-santin miktar? dü?ük bulunurken klorofil a de-?erleri yüksek bulunmu?tur. Denemenin sonunda ise strese giren kültürlerde astaksantin miktar? artarken klorofil a de?erlerinde büyük bir dü?ü? gözlemlenmi?tir. Kistik evrede kültürlerde olu?an stres sonucunda astaksantin pigmentinin art??? ile beraber klorofil a de?erlerinin dü?tü?ü belirlen-mi?tir. Yürütülen bir çal??mada güne? ????? al-t?nda azot bak?m?ndan s?n?rl? kültürlerde astak-santin birikiminin te?viki ile birlikte klorofil mo-lekülerinin y?k?ma u?rad??? rapor edilmi?tir (Bo-ussiba, 2000).

H. pluvialis mikroalginin vejetatif evredeki geli?iminde 27 μmol photon m-2s-1 ???k ?iddeti uygulanm?? ve kistik safhada yüksek s?cakl?k (35°C) ile yüksek ?????n (177 μmol photon m-2s-1) etkisi ara?t?r?lm??t?r. Astaksantin miktar?n? art?r-mak için olu?turulan stres ko?ullar? alt?nda, kistik safhan?n ikinci gününde yüksek s?cakl?ktan (35°C) dolay? ye?il hücre kültürlerinin k?rm?z? kistik hücrelere dönü?emeden beyazla?arak öldü?ü gözlemlenmi?tir. Ye?il alg H. pluvialis’i kistle?tirmek için, uygulanan yüksek s?cakl?k de?eri 35°C’nin uygun olmad??? belirlenmi?tir.

Sonuç

Ticari öneme sahip k?rm?z? pigment astaksan-tin içeri?i ile bilinen H. pluvialis kültürlerinde stres faktörlerinden yüksek ???k, yüksek s?cakl?k ve besin eksikli?i de?erlerinin büyüme ve astak-santin miktar?na olan etkisini belirlemek ama-c?yla gerçekle?tirilen bu çal??mada, çevre ko?ul-lar?ndan yüksek ???k ?iddeti, azot eksikli?i ve ha-valand?rman?n H. pluvialis türündeki astaksantin pigmenti miktar?na etkisi oldu?u sonucuna var?l-m??t?r.

574

References

1. Aflalo, C., Meshulam, Y., Zarka, A., Boussiba, S., (2007). On the Relative Efficiency of Two vs. One Stage Production of Astaxan-thin by the Green Alga Haematococcusplu-vialis, Biotechnology Bioengineering, 98: 300-305. doi: 10.1002/bit.21391
2. Boussiba, S.L., Fan, Vonshak, A., (1992). En-hancement and Determination Astaxanthin Accumulation in Green Alga Haematococ-cuspluvialis, Methods in Enzymology, 213: 386-391. doi: 10.1016/0076-6879(92)13140-S
3. Boussiba, S., Wang, B., Yuan, J.P., Zarka, A., Chen, F., (1999). Changes in Pigments Pro-file in the Green Alga Haematococcuspluvialis Exposed to Environmental Stresses, Biotechnology Letters, 21: 601-604. doi: 10.1023/A:1005507514694
4. Boussiba, S., (2000). Carotenogenesis in the Gren Alga Haematococcuspluvialis: Cellu-lar Physiology and Stress Response, PhysiologiaPlantorum, 108(2): 111-117. doi: 10.1034/j.1399-3054.2000.108002111.x
5. Ceron, M.C., Garcia-Malea, M.C., Rivas, J., Acien, F.G., Fernandez, J.M., Del Rio, E., Guerrero, M.G., Molina, E., (2006). Anti-oxidant Activitiy of Haematococcuspluvi-alisCells Grown in Culture as a Fuction of Their Carotenoid and Fatty Acid Content, Applied Microbiology and Biotechnology, 74(5): 1112-1119. doi: 10.1007/s00253-006-0743-5
6. Cifuentes, A.S., González, M.A., Vargas, S., Hoeneisen, M., González, N., (2003). Opti-mization of Biomass, Total Carete-noids and Astaxanthin Production in Haem-atococcuspluvialisFlotow Strain Steptoe (Nevada, USA) Under Laboratory, Bio-logical Research, 36(3-4): 343,357. DOI: doi: 10.4067/S0716-97602003000300006
7. Dominguez-Bocanegra, A.R., Guerrero Lagar-reta, I., Martinez Jeronimo, F. and TomasiniCompocosio, F. (2004). Influence of Environmental and Nutritional Factors in the Production of Astaxanthin from Haemato-coccuspluvialis, Bioresource Technology, 92: 209–214. doi: 10.1016/j.biortech.2003.04.001
8. Gökpinar, S., Koray, T., Akçiçek, E., Göksan, T., Durmaz, Y., (2006). Algal antioksidanlar, EgeÜniversitesi Su ÜrünleriDergisi, 23(1-1): 85-89.
9. Göksan, T., Gökpinar, S., (2005). Haematococ-cuspluvialisFlotow (Chlorophyceae)’un FarkliIsikSiddetlerindeVejetatifBüyümeÖzellikleri, EgeÜniversitesi Su ÜrünleriDergisi, 22(1-2): 21-24.
10. Kang, C.D., Lee, J.S., Park, T.H., Sim, S.J., (2005). Comparison of Heterotrophic and Photoautotrophic Induction on Astaxanthin Production by Haematococcuspluvialis, Applied Microbiology and Biotechnology, 68: 237–241. doi: 10.1007/s00253-005-1889-2
11. Kang, C.D., Lee, J.S., Park, T.H., Sim, S.J., (2007). Complementary Limitting Factors of Astaxanthin Synthesis During Photo-autotrophic Induction of Haematococcuspluvialis: C/N and Light Intensity, Applied Microbiology and Biotechnology, 74(5): 987-994. doi: 10.1007/s00253-006-0759-x
12. Masojidek, J., Torzillo, G., Kopecky, J., Ko-blizek, M., Nidiaci, L., Komenda, J., Lukavska, A., Sacchi, A., (2000). Changes in chlorophyll fluorescence quenching and pigment composition in the green alga Chlorococcumsp. grown under nitrogen de-ficiency and salinity stress, Journal Applied Phycology, 12: 417–426. doi: 10.1023/A:1008165900780
13. Mayne, S.T., (1996). ß- Carotene, Catotenoids and Disease Preventation in Humans, Faseb Journal, 10: 690- 701.
14. Parsons, T.R., Strickland, J.D.H., (1963). Discus-sion of Spectrophotometric Determination of Marine Plant Pigments, with Revised Equations for Ascertaining Chlorophylls and Carotenoids. Journal of Marine Research, 21(3): 115-163.
15. Querin, M., Huntley, M.E., Olaizola, M., (2003). Haematococcusastaxantin: Applications for Human Health and Nutrition, Trends Biotechnology, 21: 210-216. doi: 10.1016/S0167-7799(03)00078-7
16. Trujman, S.A., Wamer, W.G., RongRong Wei, Albert, R.H., (1997). Rapid Liquid Chro-matographicMetod to Distunguish Wild Salmon from Aquacultured Salmon Fed Synthetic Astaxanthin, Journal of AOAC International, 80(3): 622-632.
17. Wang, B., Zarka, A., Tbrest, A., Boussiba S., (2003). Astaxanthin Accumulation in Haematococcuspluvialis(Cholorophyceae) as an Active Photoprotective Process Under High Irradiance, Journal of Phycology, 39: 1116-1124.
18. Vonshak, A., (1997). Morpohology, Ultrastruc-ture and Taxonomy of Arthrospira (Spir-ulina): The Basic Concept, In: L. Tomoselli (Ed), Spirulinaplatensis (Arthrospira) Physiology, Cell Biology and Biotechnology, Taylor&Francis Ltd., 1-15. Great Britain.