Atık Su Kullanımıyla Kapalı ve Açık Sistemlerde Dunaliella Salina’nın Kitlesel Kültürü ve Beta Karoten Üretimi

Bu projede mevcut kültür koleksiyonundaki suşa ek olarak çeşitli kaynaklardan izole edilecek Dunaliella salina suşlarının i) genotipik karakterizasyonu yapılarak kültüre alınmasıyla; ii) besin ortamı olarak halihazırda çalışmakta olan bir kapalı devre deniz balıkları yetiştiricilik tesisi atıksuyu kullanarak kapalı (kolon ve flat fotobiyoreaktör) ve açık (sera içi ve açık hava) sistemlerde ototrofik ve mikzotrofik büyüme süreçlerinde karotenogenesisi teşvik eden sınırlayıcı fizyolojik stres faktörleriyle beta karoten üretiminin arttığı kültür koşullarının optimizasyonun sağlanmasıyla

iii) üretim sisteminin çeşitli bileşenlerinin otomasyonuyla teknolojik hazırlık seviyesinin artırılması; iv) yatırımcılara örnek oluşturacak pilot tesis inşa edilmesi amaçlanmaktadır. Pilot tesisin başarıya ulaşması ile yüksek değerli biyoaktif bileşiklerin elde edildiği yeni bir yatırım alanının gelişimine öncülük edilebilecektir. Ayrıca balık yetiştiricilik tesisi ve sera atık suları ile olası diğer endüstriyel tuzlu atık sularının biyoremediasyonla arıtılırken döngüsel ekonomiye, kaynak dönüşümüne ve Türkiye’nin 2053 net sıfır hedefine katkı da sağlanabilecektir.

Projenin Amacı

Dunaliella spp. suşlarının genetik karakterizasyonunu yapmak, büyük ölçekli beta karoten üretimini optimize etmek ve üretilen ürünlerin balık yetiştiriciliği üzerindeki etkilerini test etmek için bir pilot Dunaliella tesisi kurmaktır. Bu çalışma, yerli kaynaklı mikroalgal üretimin potansiyelini değerlendirmek ve sürdürülebilir bir üretim modeli geliştirmek amacıyla yapılmaktadır.

Projenin Hedefleri

Dunaliella spp. suşlarının genetik karakterizasyonu ve kültür koleksiyonu oluşturulması.
Beta karoten üretiminin optimizasyonu için büyük ölçekli kültür koşullarının optimizasyonunun sağlanması.
Hasat, kurutma ve ekstraksiyon yöntemlerinin beta karoten verimliliğini artıracak şekilde optimize edilmesi.
Dunaliella ürünlerinin balık büyümesi, pigmentasyon, bağışıklık sistemi fonksiyonları ve hastalık direnci üzerindeki etkilerinin test edilmesi.

Yöntem ve Süreçler

Bu projede, Dunaliella spp. suşlarının genetik karakterizasyonu için DNA izolasyonu ve analizi, moleküler markerlerin kullanımı ve genetik farklılıkların belirlenmesi gibi moleküler biyoloji teknikleri kullanılacaktır. Ayrıca, kültür koleksiyonu oluşturmak için farklı kaynaklardan Dunaliella suşları izole edilecek, steril kültür ortamlarında çoğaltılacak ve karakterizasyonu yapılacaktır. Beta karoten üretiminin optimizasyonu için büyük ölçekli fotobiyoreaktörler kullanılacak ve farklı kültür koşulları (ışık, sıcaklık, tuzluluk, azot konsantrasyonu vb.) optimizasyonu gerçekleştirilecektir. Hasat, kurutma ve ekstraksiyon yöntemlerinin optimizasyonu için optimal hasat zamanının belirlenmesi, farklı kurutma yöntemlerinin karşılaştırılması ve beta karoten ekstraksiyon verimliliğini artıracak yöntemlerin geliştirilmesi planlanmaktadır. Üretilen Dunaliella ürünlerinin etkilerini değerlendirmek için balık yetiştiriciliği deneyleri gerçekleştirilecek ve biyolojik etkilerin ölçülmesi için istatistiksel analizler yapılacaktır.

Önemli Özellikler

Mikroalglerin yüksek çoğalma hızı ve biyoaktif bileşikleri hızlı bir şekilde biriktirme yetenekleri, Dunaliella spp. suşlarının beta karoten üretimi için ideal bir kaynak olmasını sağlamaktadır.
Dunaliella salina, yüksek tuzluluk, pH, sıcaklık ve ışık toleransıyla çevresel koşullara karşı son derece dirençli bir mikroalg türüdür. Bu özelliği, sert yaşam koşullarında bile yüksek miktarda beta karoten biriktirebilmesini sağlar.
Beta karoten, vitamin A’nın en etkili prekürsörlerinden biridir ve sağlık, güzellik, farmakoloji ve gıda endüstrilerinde çeşitli kullanım alanlarına sahiptir. Doğal kaynaklı beta karotenin talebi artmaktadır ve Dunaliella salina, doğal beta karoten üretimi için büyük potansiyel sunmaktadır.
Bu projenin hedefleri arasında Dunaliella spp. suşlarının genetik karakterizasyonu, beta karoten üretimini optimize eden büyük ölçekli kültür koşullarının sağlanması, üretilen ürünlerin balık yetiştiriciliği üzerindeki etkilerinin test edilmesi ve sürdürülebilir bir üretim modelinin geliştirilmesi yer almaktadır.
Proje, mikroalglerin potansiyelini değerlendirmek ve biyoekonomik açıdan önemli bir bileşik olan beta karotenin doğal kaynaklardan elde edilmesine yönelik yenilikçi ve sürdürülebilir çözümler sunmayı hedeflemektedir.

Sonuçlar ve Başarılar (Bu bölüm daha sonra hazırlanacaktır.)
  • [Projenin elde ettiği sonuçlar ve başarılar]
  • [Etkileri veya sonuçlarının sektördeki potansiyel etkileri]
  • Proje Ekibi
    Unvanı, Adı, Soyadı Projedeki Görevi Çalışmakta Olduğu Kurum/Kuruluş
    1 Dr. Mehmet Ali Turan KOÇER Yürütücü Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    2 Dr. Murat YEŞİLTAŞ Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    3 Serkan ERKAN Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    4 Cansu YEŞİLTAŞ Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    5 Onur BEŞTEPE Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    6 Durali ERASLAN Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    7 Seçil TÜZÜN DUĞAN Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    8 Gökhan BALLIKAYA Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    9 Dr. Soner ÇETİNKAYA Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    10 Oktay ERTUĞRUL Araştırmacı Akdeniz Su Ürünleri Araştırma Üretme ve Eğitim Enstitüsü
    11 Doç. Dr. Emre KESKİN Araştırmacı Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Su Ürünleri Mühendisliği Bölümü
    12 Doç. Dr. Hüseyin SEVGİLİ Araştırmacı Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Eğirdir Su Ürünleri Fakültesi
    13 Prof. Dr. Hayati KÖKNAROĞLU Araştırmacı Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü
    14 Prof. Dr. Vecdi DEMİRCAN Araştırmacı Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Ekonomisi Bölümü
    15 Dr. Öğr. Üyesi Gürkan DİKEN Araştırmacı Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Eğirdir Su Ürünleri Fakültesi Su Ürünleri Temel Bilimleri Bölümü

    Proje irtibat kişileri:

  • Dr. Mehmet Ali Turan KOÇER

  • Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. İsmail Kudret Sağlam

    Araştırmacı

    Koç Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik, Biyoinformatik

    Prof. Dr. İbrahim Raşit Bilgin

    Araştırmacı

    Boğaziçi Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. İsmail Kudret Sağlam

    Araştırmacı

    Koç Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik, Biyoinformatik

    Prof. Dr. İbrahim Raşit Bilgin

    Araştırmacı

    Boğaziçi Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. İsmail Kudret Sağlam

    Araştırmacı

    Koç Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik, Biyoinformatik

    Prof. Dr. İbrahim Raşit Bilgin

    Araştırmacı

    Boğaziçi Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Doç. Dr. Emre KESKİN

    Yürütücü

    ASAUM
    Genomik, Biyoinformatik  

    Prof. Dr. İbrahim Raşit Bilgin

    Araştırmacı

    Boğaziçi Üniversitesi
    Genomik, Transkriptomik