Dunaliella tertiolecta alginden farklı ekstraksiyon yöntemleriyle klorofil ekstraksiyon sürecinin incelenmesi
Investigation of the chlorophyl extraction process with different extraction methods from Dunaliella tertiolecta algae
Yazar: HALİS ENES ÜNAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR DÖKER
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Klorofil, bitki ve bakteri tarafından fotosentezde kullanılan önemli bir moleküldür. Klorofil, kan moleküllerine benzer bir yapıya sahiptir. Kan molekülüne benzemesi, insan vücuduna girdiğinde kan molekülüyle aynı şekilde çalışmasına neden olur. Klorofil, insan vücuduna bu uyum sayesinde birçok hastalığın tedavisinde kullanılır. Klorofil bu faydalarının yanı sıra çok kolay ekstrakte olan bir maddedir. Akdeniz ikliminde yetişen ve yeşil bir mikroalg türü olan Dunaliella tertiolecta, sert polisakkarit duvarlara sahip değildir. Bu da onun kolay ekstrakte edilmesini sağlar. Bu alg türü kolay bulunabilen bir algdir. Yetiştiği iklim koşullarından dolayı yüksek sıcaklıklara dayanabilen bir algdir. Yapısal durumu onun herhangi bir kontaminasyona uğramamasını sağlamaktadır Bu çalışma alg yetiştirme ve klorofil a ekstraksiyonu olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Alg yetiştirme aşamasında; kolay ekstrakte olan Dunaliella tertiolecta alginin farklı mevsim koşullarında, gün ışığı olan ortamda ve LED ışıklı ortamda, Fe+3 iyonsuz besi ortamında ve Fe+3 iyonlu besi ortamında üreme hızı incelendi. Alglerin üremesinin sağlandığı en verimli ortam koşullarının Temmuz-Eylül ayları arasında, LED ışıklı ortamda Fe+3 iyonu bulunan besi ortamında 11 gün içerisinde olduğu tespit edildi. Klorofil a ekstraksiyonuda ise için hızlı bir ekstraksiyon metodu olan mikrodalga ısıtmalı ekstraksiyon metodu ile diğer geleneksel klorofil eksraksiyon metodları karşılaştırıldı. Literatürde yaygın olarak kullanılan bu metodlar Soxleth ekstraksiyonu, santrifüj ekstraksiyonu ve ultrasonik ekstraksiyonu metodlarıdır. Yapılan deneysel çalışmaların sonucunda klorofil a'nın %98 verimle santrifüj yönteminde ekstrakte edildiği tespit edildi. Endüşük klorofil a verim ise %78 verim ile ultrasonik ekstraksiyonunda oldu. Elde edilen bu sonuçlar klorofil a için kullanılan her ekstraksiyon yönteminin geçerli ve verimli bir yöntem olduğunu gösterdi. Ek olarak klorofil a'nın mikrodalga ekstraksiyonundaki optimum koşullarını tespit etmek için RSM (Cevap Yüzey Yöntemi) kullanıldı. Bu yöntem ile ortam parametrelerinin birbiri üzerine etkileri incelendi. Ortam parametreleri olarak sıcaklık, süre ve çözücü miktarı seçildi. RSM modeli bize en iyi ekstraksiyon koşullarının 134°C'de 3 dakika 53 saniye buyunca 25.16 mL etanol ile gerçekleştiğini gösterdi. Ayrıca bu yöntem sisteme en çok etki eden parametrenin sıcaklık oluğunu gösterdi.

Abstract:
Chlorophyll is an important molecule used in photosynthesis by plants and bacteria. Chlorophyll has a structure similar to blood molecules. When it enters the human body, it resembles a blood molecule. Chlorophyll is used in the treatment of many diseases thanks to this adaptation to the human body. Chlorophyll is a substance that is very easily extracted as well as these benefits. Dunaliella tertiolecta, a green microalgae species grown in the Mediterranean climate, does not have hard polysaccharide walls. This makes it easy to extract. This type of algae is an easy to find algae. It is an algae that can withstand high temperatures due to the climatic conditions. Its structural condition ensures that it does not undergo any contamination. This study consists of two stages: algae growing and chlorophyll a extraction. Algae growing stage; we investigated the growth rate of Dunaliella tertiolecta algin, which is easily extracted, in different seasons, in daylight and in LED light environment, in Fe+3 free medium medium and in Fe+3 ion medium. It was determined that the most efficient environment conditions where algae growth was achieved were between 11 days in July-September in the medium with Fe+3 ion in 24 hours LED light environment. In the extraction of chlorophyll a, extraction method was compared with other methods of traditional chlorophyll extraction. These methods widely used in the literature are Soxleth extraction, centrifugal extraction and ultrasonic extraction methods. As a result of the experimental studies, it was determined that chlorophyll a was extracted by centrifugation method in 98% yield. Low chlorophyll yield was 78% in ultrasonic extraction. These results showed that each extraction method used for chlorophyll a was a valid and efficient method. In addition, RSM (Response Surface Method) was used to determine the optimum conditions of chlorophyll a in microwave extraction. The effects of these parameters on each other were investigated. The temperature, duration and amount of solvent were chosen as the media parameters. The RSM model showed us that the best extraction conditions were achieved with 25.16 mL ethanol at 134°C for 3 minutes and 53 seconds. Intercalarily, this method shows the temperature gauge of the parameter that most affects the system.