Bazı mikroalglerden karotenoid ekstraksiyonu ve antioksidan aktivitelerinin belirlenmesi
Carotenoi̇d extracti̇on from some algea and anti̇oksi̇dant acti̇vi̇ti̇es of ectracts
Yazar: YAŞAR ALUÇ
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ TÜZÜN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Beta karoten = Beta carotene ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid

Özet:
Bu çalışmada, insan sağlığı üzerinde etkili olan karotenoidlerin, mikroalglerden elde edilme imkânları ve olası antioksidatif potansiyelleri incelenmiştir. 
Kırıkkale ili çevresindeki sucul ortamlardan izole edilen 3 farklı mikroalg türünün inverted mikroskop ve Scaning Elektron Mikroskop görüntüleri çekilerek teşhisleri yapılmıştır. Mikroalglerin büyüme ortamı olarak Tris-Asetat-Fosfat besiyeri (TAP), Basal Bold Medium (BBM), Sager-Granick (SG) ve BG-11 besiyerleri kullanılmış; üretim aşamasında gerekli sayım, Klorofil a, kuru ağırlık ölçümleri yapılmıştır. Scenedesmus sp. (SCN), Chlorella sp. (CHLR) ve Chlamydomonas sp. (CHLMY) türlerine ait biyomaslardan yapılan ekstraksiyon işlemini takiben, HPLC-TOF-MS cihazı kullanılarak karotenoid türevlerinin kalitatif ve kantitatif ölçümleri yapılmıştır. Bu verilere göre; All Trans Lutein, All Trans Zeaksantin, Beta Kriptosantin, All Trans Beta Karoten değerleri sırasıyla CHLR türü için; 32.85 ±1.04,1.16 ±0.12,0.4 ±0.06, 6.35 ±1.56 µg/mg'dır. CHLMY türü için; 15.60 ±3.20, 1.71 ±0.09, 0.20 ±0.03, 4.18 ±1.72 µg/mg. SCN türü için ise; 14.96 ±0.62, 0.85 ±0.13, 0.45 ±0.09, 7.16 ±1.23 µg/mg olarak bulunmuştur. Bu türler arasında toplam karoten miktarı en fazla 40.76 µg/mg olarak CHLR türü bulunmuştur. Tüm türlerde All Trans Lutein miktarı en fazla bulunmuştur. 
Ayrıca; bu çalışmada izole edilen 3 farklı mikroalg türünün ekstraktları DPPH ve FRAP ölçüm metodu kullanılarak antioksidan aktiviteleri değerlendirilmiştir. Türler arasında SCN' nin en yüksek antioksidan kapasiteye sahip olduğu tespit edilmiştir. Disk Difüzyon ve Minimum İnhibisyon Konsantrasyon (MİK) metotları kullanılarak antimikrobiyal aktivite tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalarda Disk Difüzyon metodunda herhangi bir aktiviteye rastlanmazken, MİK yöntemiyle türlerin hepsinde antimikrobiyal aktivite saptanmıştır. Staphylococcus aureus (S. Aerius) ve Enterococcus faecalis (E. faecalis) bakterileri için en düşük inhibisyon konsantrasyonu 12.5 mg ile CHLMY, Escherichia coli (E coli) bakterisi için en düşük inhibisyon konsantrasyonu 25mg ile CHLMY, Bacillus subtilis (B. subtilis) bakterisi için herhangi bir aktivite saptanmamış olup bir maya olan Candida albicans (C. albicans) mikroorganizması için ise 25 mg ile CHLMY türü en fazla aktivite göstermiştir.

Abstract:
In this study, carotenoids, known to have health effects on human being, are investigated to find out whether a yield of them from microalgae might be obtained and, have probable antioxidative potantial.
Three different algal species, obtained from aquatic habitats in Kırıkkale province, were identified by using Inverted and Scanning Electron Microscope. Growth media for microalga were Tris-Asetat-Fosfat (TAP), Basal Bold Medium (BBM), Sager-Granick (SG) and BG-11. Cell counting, Chlorophyll-a and dry biomass measurements were all made during growth phases. Growth media for microalga were Tris-Asetat-Fosfat (TAP), Basal Bold Medium (BBM), Sager-Granick (SG) and BG-11. Cell counting, Chlorophyll-a and dry biomass measurements were all made during growth phases. Following the extraction obtained from the biomasses belonging to each algal species, namely, Schenedesmus sp. (SCN), Chlorella sp. (CHLR) and Chlamydomonas sp. (CHLMY) qualitative and quantitative measurements were made using HPLC-TOF-MS. The measured values of All Trans Lutein, All Trans Zeaksantin, Beta Kriptosantin, All Trans Beta Caroten were 32.85 ±1.04,1.16 ±0.12,0.4 ±0.06, 6.35 ±1.56 µg/mg.for CHLR; 15.60 ±3.20, 1.71 ±0.09, 0.20 ±0.03, 4.18 ±1.72 µg/mg. for CHLMY and 14.96 ±0.62, 0.85 ±0.13, 0.45 ±0.09, 7.16 ±1.23 µg/mg for SCN., respectively. The amount of All Trans Lutein was the highest for all species.
Besides, antioxidant activities of each extract from 3 different algae species was measured using DPPH and FRAP methods. Of all, SCN extract showed the highest antioxidant activity. Disc Diffusion (DD) and Minimum Inhibition Concentration (MİK) methods were applied to determine antimicrobial activities of extracts. Whereas no activity was detected in the DD method, MİK methods revealed some certain level of activities for all extracts. While the lowest inhibition concentration to Staphylococcus aureus (S. Aerius) and Enterococcus faecalis (E. Faecalis) was found to be 12.5 mg for CHLMY extracts, the corresponding values to E. coli bacteria was 25 mg for CHLMY extracts. No antimicrobial activity to Bacillus subtilis (B.subtilis) was found for any extract. A yeast species, Candida albicans (C. albicans) was deactivated by a highest value of 25 mg for CHLMY extracts