Biyoflok içinde mikroalg-bakteriyel konsorsiyomlar üretimi
Algal-bacterial consortia in biofloc systems
Yazar: SAYGIN YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. SEMRA CİRİK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
İnsan nüfusunun aşırı artışı nedeniyle su ürünleri yetiştiriciliği gibi gıda üretim endüstrileri, protein gıdası stoklarındaki eksiklik sorunuyla başa çıkabilmek için daha da genişlemeye çalışmaktadırlar. Çevrenin ve doğal kaynakların korunması için bu genişlemenin çevre dostu bir şekilde yapılması gerekmektedir. Mikrobik biyokütle gibi çözünmüş besin maddelerini yeniden kullanan biyoflok teknolojisinin kullanımı, su ürünleri yetiştiriciliğini daha sürdürülebilir hale getirme konusundaki küresel kaygıyı umut verici bir şekilde karşılamaktadır. Şu anda, operasyonel parametreler; esas olarak bir deneme yanılma temeline dayanmaktadır ve bu tekniği ticarileştirmek için daha bilimsel bir yaklaşıma doğru kaymaya açık bir gereksinim vardır.

Bu tezde, esas olarak mikroalg türü olan Chaetoceros muelleri (Lemmermann, 1898) ve Nitrosomonas-Nitrobacter sp. içeren karışık bir nitrifikasyon bakteri topluluğunun birlikte yetiştirilmesi üzerinde duruldu. Bu birliktelik sayesinde su içinde bulunan toksik etkiye sahip Amonyak (NH3-) ve Nitrat (NO3-), müdahalede bulunmadan ortamdan uzaklaştırılması için çalışıldı. Aynı zamanda bu birliktelikte meydana gelen oluşum potansiyel olarak istiridye yavruları için besin kaynağı olabilecektir.

Genel olarak, farklı azot kaynakları eklenerek oluşan bileşimin ve bu bileşime bakteri eklenmesinin, algal büyüme, biyokütle üretimi ve azot giderimi üzerinde önemli bir rol oynadığını düşünebiliriz. Chaetoceros muelleri ve karışık nitrifikasyon topluluğunun yetiştirilmesi, tüm farklı ortamlarda başarılı bir şekilde sonuç vererek, amonyak ve nitrat ortamdan uzaklaştırılmıştır. Yüksek amonyak konsantrasyonu olan ortamda alg büyümesi; Nitratin yoğunlukta olduğu ortama oranla nitrifikasyon bakterileri topluluğundan etkilenmemiştir. Bu algal-bakteriyel ekim sırasında başarıya daha çok yaklaşmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Anahtar sözcükler: Alg-bakteri Konsorsiyumu, Biyoflok teknolojisi, Chaetoceros muelleri, nitrifikasyon bakterileri.

Abstract:
Due to the exponential growth of the human population, food production industries such as aquaculture require further expansion in order to cope with the problem of shortages in protein food supplies. However, in order to preserve the environment and natural resources, this expansion will need to take place in a sustainable way. The use of biofloc technology, which re-uses dissolved nutrients such as microbial biomass, holds a promising response to the global concern of making aquaculture more sustainable. Currently, operational parameters are mainly adjusted on a trial-and-error basis, and there is a clear need to shift towards a more scientific based approach in order to commercialize this technique.

In this thesis, we mainly focused on co-cultivation of the microalgae Chaetoceros mülleri and a mixed nitrifier community consisting of Nitrosomonas sp. and Nitrobacter sp. and their usage as a non-intrusive technique for selective removal of pollution, such as ammonia (NH3-) and nitrate (NO3-) from wastewater with the added value of producing proteinaceous feed in situ that potentially serves as a food source for oyster spats. 

In general we can conclude that medium composition (e.g. nitrogen source) and addition of bacteria play an important role on algal growth, biomass production and nitrogen removal. The cocultivation of Chaetoceros mülleri and a mixed nitrifying community scored well in all different media, succesfully removing ammonium and nitrate. However only in medium containing a higher ammonium concentration compared to nitrate was algal growth not effected by the presence of the nitrifying community. As such further reseach is required to unravel the underlying mechanisms in these algal-bacteral co-cultivations.  

Keywords: Algal-bacterial consortia, Biofloc technology, Chaetoceros muelleri, nitrifier community.