Mikroalgal enzimatik hidrolizatların besinsel ve immunostimulant özelliklerinin incelenmesi
Nutritional and immunostimulatory properties of microalgal enzymatic hydrolysates
Yazar: AYŞE KÖSE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SUPHİ ŞURİŞVAN ÖNCEL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu çalışmada; besinsel değeri yüksek olan Chlorella vulgaris SAG 211-12 mikroalgi model mikroalg olarak seçilmiştir. Öncelikle farklı organik karbon ve azot kaynakları ile erlen ölçeğinde fotomiksotrofik üretimleri yapılmış, toplam biyokütle (g/l) ve toplam protein miktarı (mg/g) göz önünde bulundurularak besin ortamı formulasyonu BG-11 besin ortamı bileşenlerine ek olarak 5 g/l glukoz ve 1 g/l proteoz pepton (PP) içerecek şekilde modifiye edilmiştir. Aydınlık/karanlık döngünün etkisini incelemek adına 12:12, 18:6 ve 24:0 h:h aydınlık/karanlık denemeleri yapılmıştır.  24:0 h:h sürekli aydınlatma koşulları seçilmiştir. 2 L biyoreaktör üretimleri 1 vvm havalandırma, 120 rpm karıştırma hızı, 23±2 oC'de 70 µmol foton m-2s-1 aydınlatma koşullarında gerçekleştirilmiştir. Sindirilebilirliğin arttırılması amacıyla kuru biyokütlenin pankreatin enzimi ile muamelesi sonucu protein hidrolizatları (CVH) elde edilmiştir. Ham biyokütle (UTS), atık biyokütle (CVA) ve protein hidrolizatları (CVH) fazlarında in vitro sindirilebilirlik (IVPD) değerleri sırasıyla; %33-41; %46-58; %67-89 arasındadır ve kültür koşullarından bağımsız (p>0,05) olduğu bulunmuştur. Yapılan protein fraksiyonlama ve FTIR analizleri sonucunda hidrolizatların protein kompozisyonu ve mikroalgal biyokimyasal kompozisyon belirlenmiştir. Hidrolizatların yüksek protein ve IVPD değerlerine sahip olması sindirme problemi çeken bireylerde yeni nesil besin takviyesi formulasyonlar oluşturulması açısından umut vaadedicidir.

Abstract:
In this study; Chlorella vulgaris SAG 211-12 was chosen as a model microalgae with a high nutritional value. Initially; microalgae were cultivated under photomixotrophic conditions using various organic carbon and nitrogen sources at Erlenmeyer scale and growth medium was modified considering the final total dry biomass (g/l) and total protein amount (mg/g). In the modified medium, BG11 was supplemented with 5 g/l glucose and 1 g/l proteose peptone (PP). To evaluate the effects of light/dark cycles, 12:12, 18:6 and 24:0 light/dark cycle conditions were examined on hourly basis. 24:0 continuous illumination condition was chosen and productions were carried out in a 2 L bioreactor with a condition of 1 vvm aeration, 120 rpm mixing time, 23±2 oC, and 70 µmol photon m-2s-1 illumination. To enhance digestibility; dry biomass of Chlorella vulgaris was digested with pancreatin enzyme solution and in vitro protein digestibility (IVPD) assay was applied on crude biomass (UTS), waste biomass (CVA) and protein hydrolysates (CVH). The IVPD values of UTS, CVA and CVH were found to be 33-41%, 46-58%, 67-89%; respectively with no significant changes according to culture conditions (p>0.05). Molecular weight distribution of CVH was performed via protein fractionation and FTIR analysis to determine biochemical composition of microalgae. The results clearly show that enhanced IVPD values and high protein concentration of CVH can be a promising new-generation dietary supplement for those who suffers from digestibility problems.