Haematococcus pluvialis FLOTOW'un (Chlorophyceae) laboratuvar ve dış ortam koşullarında kültürü sırasında pigment kompozisyonu ve fotokimyasal parametrelerinde meydana gelen değişimler
Changes in pigment composition and photochemical parameters of Haematococcus pluvialis FLOTOW'un (Chlorophyceae) during indoor and outdoor cultivation
Yazar: TOLGA GÖKSAN
Danışman: PROF. DR. ŞEVKET GÖKPINAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Astaksantin = Astaxanthin ; Floresan = Fluorescence ; Fotobiyoreaktör = Photobioreactor ; Haematococcus pluvialis = Haematococcus pluvialis

Özet:
Bu tezin amacı, Haematococcus pluvialis'in laboratuvar ve dış ortamda kültürü süresince pigment kompozisyonu ve fotokimyasal parametrelerinde meydana gelen değişimleri incelemekti. Laboratuvarda hücreler 11/13 saatlik Aydınlık/Karanlık devirde beş farklı aydınlatmaya maruz bırakıldı. Işık yoğunluğu ile paralel olarak kuru ağırlık (0.50 g L" *'den 50, 100, 200, 400 ve 600 /rnıol foton m'2 sn l için deneme sonunda sırasıyla 1.70, 2.02, 2.50, 2.79 ve 3.35 g L^'ye) ve karotenoid konsantrasyonu (ortalama 0.30 mg L^'den deneme sonunda sırasıyla 0.29, 0.80, 0.80, 1.06 ve 1.59 mg L^'ye) artarken, fotosentez hızı ve Fv/Fm'de bir azalma gözlendi. Fv/Fm oranlan 50, 100, 200, 400 ve 600 //mol foton m"2 sn x için gün sonunda sırasıyla 0.76, 0.72, 0.73, 0.69 ve 0.66 idi. Fotokimyasal parametrelere göre, 200 ptmol foton m"2 sn-1'lik aydınlatmanın vejetatif büyüme için bir üst sınır olduğu bulundu. Vejetatif hücrelerin dış ortamda azot bakımından sınırlı bir büyüme ortamında güneş ışığına maruz bırakılması ile, ilk gün Fv/Fm oranı (sabah 0.64'ten saat 14:00'da 0.37'ye) ve elektron transfer hızında (ETR) önemli bir azalma gözlendi. Toplam karotenoidler deneme sonuna kadar artarken (2.87 mg L_1,den 14.72 mg L^'ye), toplam klorofil üçüncü günden itibaren azalmaya başladı (13.86 mg L_1'den 7.59 mg L^'ye). Dördüncü günde kuru ağırlık 800 mg L^'ye, sekonder karotenoidlerin miktarı (% 67.6'sı astaksantin monoester) ise kuru ağırlığın % 3.2'sine ulaştı. Yapılan çalışma, hücrelerdeki fotosentetik aparatların sekonder karotenoid astaksantin tarafindan çok iyi korunduğunu gösterdi. Anahtar Sözcükler: Haematococcus pluvialis, astaksantin, floresans, laboratuvar ve dış ortam kültürleri, fotobiyoreaktör

Abstract:
The aim of this thesis was to examine the changes in pigment composition and photochemical parameters of Haematococcus pluvialis throughout the indoor and outdoor cultivation. In the laboratory, the cells were exposed to five different illuminations of 11/13 hours Light/Dark cycle. While dry weight (from 0.50 g L"1 to 1.70, 2.02, 2.50, 2.79 and 3.35 g L"1 at the end of the experiment for 50, 100, 200, 400 and 600 //mol photon rn2 s"1, respectively) and carotenoid concentration (from 0.30 mg L"1 to 0.29, 0.80, 0.80, 1.06 and 1.59 mg L"1, respectively, at the end of the experiment) increased in parallel with light intensities, photosynthesis and Fv/Fm showed a decline. Fv/Fm ratios were 0.76, 0.72, 0.73, 0.69 and 0.66 at the end of the day for 50, 100, 200, 400 and 600 //mol photon m"2 s"1, respectively). According to the photochemical parameters, it was found that 200 //mol photon m"2 s"1 is the upper limit for the vegetative growth. By the exposure of vegetative cells to sunlight outdoors in nitrogen deficient growth medium, a considerable decline was observed in the Fv/Fm ratio (from 0.64 in the morning to 0.37 at 14:00) and in the electron transfer rate (ETR) on the first day. While the total carotenoids increased until the end of the experiment (from 2.87 mg L"1 to 14.72 mg L'1), total chlorophyll started to decrease following the 3rd day (from 13.86 mg L"1 to 7.59 mg L"1). Dry weight reached 800 mg L"1 and the amount of secondary carotenoids (67.6 % astaxanthin monoester) reached 3.2 % of dry weight on the 4th day. The study showed that the photosynthetic apparatus in the cells were protected very well by the secondary carotenoid astaxanthin. Keywords: Haematococcus pluvialis, astaxanthin, fluorescence, indoor and outdoor cultivation, photobioreactor