Bazı mikroalglerden karotenoid ekstraksiyonu ve antioksidan aktivitelerinin belirlenmesi

Tez (Doktora) -- Kırıkkale Üniversitesi108703

Carotenoi·d extracti·on from some algea and anti·oksi·dant acti·vi·ti·es of ectracts

YÖK Tez ID: 430044Bu 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.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 extract

Kırıkkale Üniversitesi kampüs göletlerinde besin zinciri ilişkilerinin su kalitesi üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Tez (Yüksek Lisans) -- Kırıkkale Üniversitesi79389

Investigation of the effect of food-chain interactions on the water quality of university lake ponds

YÖK Tez ID: 176994Bu çalışma, Kırıkkale Üniversitesi kampüs sınırları içerisinde bulunan ve birbirleriyle bağlantılı iki gölette gerçekleştirilmiştir. Göletlerde ve göletleri besleyen su kaynaklarında fiziksel, kimyasal ve biyolojik ilişkilerin su kalitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmanın başlangıcı itibariyle göleti besleyen su kaynaklarından birine (kaynak1) kanalizasyon atıklarının karıştığı tespit edilmiştir. Kanalizasyonun su kaynağına karışımı 17 Mayıs 2007 tarihi itibariyle engellenmiştir. Bu tarihten önce , drenaj kaynakta çok düşük olan besin tuzu (özellikle fosfor ve amonyum) miktarlarının, göletlere olan yolculuğu esnasındaki karışım nedeniyle aşırı artış gösterdiği ve bu artışın göletlerin besin tuzu seviyelerini de etkilediği tespit edilmiştir. Özellikle Fosfor ve azotun yüksek seviyeleri fitoplankton üretiminin artışına sebep olmuştur. Bu dönemdeki yüksek klorofil-a konsantrasyonları, çevrimden sonra besin tuzlarındaki ani düşüşlere bağlı olarak önemli azalmalar göstermiştir. Yapılan istatistiki analizler, klorofil-a ve besin tuzlarından özellikle fosfor arasındaki pozitif ilişkiyi ortaya çıkarmıştır. Fitoplankton türleri çözünmüş haldeki fosforu kullanabildikleri için, klorofil-a ile çözünmüş reaktif fosfor arasında negatif korelasyonlar tespit edilmiştir. Çevrimden sonra ise, besin tuzu konsantrasyonlarının, azalmalara rağmen halen fitoplankton büyümesini yeteri kadar destekleyebilecek miktarlarda olduğu anlaşılmıştır. Bu dönemde azot fosfor oranı >10 olduğu halde syanobakter ve dinoflagellat türleri gelişmiş ve fitoplankton kompozisyonunda hakim duruma geçmiştir. Göletlerin, halen oluşumlarının başlangıcında olmaları nedeniyle, fitoplanktonlar üzerinde baskı kuracak zooplankton türlerinin henüz gelişmediği saptanmıştır. Zooplakton populasyonuna, fitoplanktonun tüketiminde büyük vücutlu Cladocera grubu türlerine göre daha az etkin olan Rotifera ve Copepoda grubuna ait türlerin hakim olduğu tespit edilmiştir. Önlem olarak gölete giren su kaynaklarının kapalı bir sistem içerisinde taşınmasını sağlamak suretiyle, besin tuzu yüklerinin drenaj kaynaktaki seviyelerine çekilmesi mümkündür. Ayrıca, gölete Daphnia sp. gibi fitoplankton üzerinde baskı kurabilecek türlerin gelişmesini, aşılamak suretiyle hızlandırmaktır. Ayrıca, göletlerde, kontrollü makrofit gelişmesini sağlayacak müdahaleler yapılması, hem makrofitlerin fitoplanktonlarla besin tuzu üzerinden rekabet etmesini hem de zooplanktona sığınak sağlaması açısından önemli görülmüştür.This study was carried out on two lake ponds located within the campus of Kırıkkale University. The effects of phsical, chemical and biological interactions on the water quality of lake ponds was investigated on both within lake ponds and inflow water of the lake ponds. From the start of the study, an effluent was detected contaminating one of the inflows (Inflow1) of the lake ponds. The contamination of effluent was stopped by diversion on 17 May 2007. It was found that, before the diversion, the nutrient levels (especially phosphorus and ammonia) that were at very low levels on the mouth of drainage water source, increased due to the interference of an effluent during its journey, and thus affect the nutrient level in the lake ponds. Accessive amounts of nutrients, particularly Phosforus and nitrogen resulted in accelerated growth of phytoplankton. Higher chlorophyll-a concentrations found during the pre-diversion period showed considerable decreases resulting from the sharp falls in the nutrient concentrations during post-diversion period. Statistical analysis proved positive relationships between chlorophyll-a and nutrients, especially phosphorus. Negative correlations between clorophyll-a and soluable reactive phosphorus detected inferred that phytoplankton were able to use that form of phosphorus directly. It was explored that following diversion, despite considerable decreases, the in-lake pond nutrient levels were still high enough to support phytoplankton growth. Cyanobacteria and dynophlagellate species developed and became dominant during this period despite the nitrogen-phosphorus ratio was >10. It was found out that the zooplankton species that would impose higher grazing pressure on phytoplankton did not develop yet owing probably to the lake ponds being at the very early stage of their development process. Zooplankton population composed of rotifer and copepod species dominatingly which are known to be less affective on phytoplankton consumption compared to those of large bodied cladocer species. Some measures were suggested be taken as that first, nutrient concentrations could be levelled down the to the amounts found in the drainage water by providing the enclosed pipe system to the drainage water to flow into and second, the development of some species such as Daphnia might be encouraged by direct introduction in order to pressurize the phytoplankton population in the University Lake ponds. Besides, some manipulations supporting the controlled growth of macrophytes in the lake ponds were considered significant both in allowing macrophytes to compete with the phytoplankton for nutrients and in providing shelter to the zooplankton