Makroalglerden Fonksiyonel Yem Katkı Maddesi ve Biyopolimer Üretimi: Bazı Seçilmiş Su Ürünlerinin Büyüme Performansı ve Raf Ömrü Üzerine Etkileri

Proje kapsamında, ülkemiz kıyı sularında bulunan ve maliyeti diğer birçok bitkisel ve hayvansal ürüne göre ucuz olan; yenilebilir yeşil yosunların (Ulva sp. ve Codium sp.) fermantasyon teknolojisi kullanılarak, nitelik bakımından besleyici, değerli ve dolayısıyla katma değeri yüksek olan iki farklı ürün (yem katkısı ve biyoplastik ambalaj) elde edilmesi hedeflenmiştir. Balıklar, ham alglerin hücre duvarlarını tam olarak parçalayamadığı için alglerin besin maddelerini ve biyoaktif bileşenlerini verimli bir şekilde kullanamazlar.

Fermantasyon teknolojisi, alglerdeki besleyici olmayan faktörleri ortadan kaldırmak, besin maddelerini ve biyoaktif bileşenlerini artırmak için kullanılan yöntemlerden biridir. Bu yöntem kullanılarak, balıklarda sindirim oranının daha yüksek olduğu, doğal ve yerli bir ürün ortaya konulması amaçlanmıştır. Ayrıca alglerden doğal biyopolimer (poli 3-hidroksibutirat, PHB) üretilerek pratikte kullanılabilirliği değerlendirilecektir. Bu bağlamda, proje içeriğinin su ürünleri yetiştiricilik sektörüne, yem üretim sektörüne, su ürünleri işleme sektörüne ve polimer sektörüne yönelik kapsamlı bir etki düzeyi bulunmaktadır.

Projenin Amacı

Larvadan sofralık boya kadarki süreçte en yüksek işletme gideri yem olduğundan dolayı, büyümeyi, teşvik eden ve hastalık direncini arttıran doğal yem katkı maddelerinin kullanılmasıyla, balık unundan kaynaklı yem maliyetinin düşürülmesi,
Balık yemlerinde alternatif yem hammaddelerinin kullanım oranları arttığı için besinsel niteliği zenginleştirecek ve eksiklikleri giderecek katkı maddelerinin geliştirilmesi,
Balık yemlerinde doğal ürünlerin kullanılması sayesinde, gıda güvenliği ve etik değerler gözetilerek, balık, çevre ve son tüketicinin sağlığını tehdit etmeyecek fonksiyonel niteliklerin sağlanması,
Üretim proseslerinde doğal hammaddelerin (algler) kullanılarak sürdürülebilir ve ekonomik su ürünleri yetiştiriciliğinin yaygınlaştırılması,
Yerli ekstraktların geliştirilerek, hastalıklarla mücadele konusunda ön plana çıkan yem katkılarının maliyetlerinin ve dışa bağımlılığın azaltılması,
Türkiye su ürünleri yetiştiriciliği pazarında tür çeşitliliğini arttırmak üzere alternatif / potansiyel olarak nitelendirilen deniz balıklarının üretiminin cazip hale getirilmesi,
Su ürünleri yetiştiriciliği sektöründe üretim potansiyeli artış gösteren granyöz balığının beslenme özelliklerinin daha kapsamlı araştırılması,
Gıda endüstrisinin gelişmesiyle birlikte, petrol bazlı ambalaj ürünlerindeki artışın neden olduğu atık sorununu çözmek için doğal kaynaklardan biyobozunur ürünlerin üretilmesiyle çevre kirliliği sorununa çözüm aranması,
Daha iyi mekanik özelliklere sahip sentetik polimerler gibi uzun vadeli stabiliteye sahip PHB’ye dayalı biyolojik olarak parçalanabilen bir malzemenin geliştirilmesi,
Ülkemiz ekonomisine katkı sağlayacak, yerli, katma değeri ve ihracat potansiyeli yüksek ürünler elde edilmesi,
Ulusal sektörün ihtiyaçlarını da karşılayacak şekilde uluslararası bilimsel literatüre katkı sağlanması amaçlanmaktadır.

Projenin Hedefleri

Alglerde bulunan ve balıkların bağışıklık sistemini indüklemek için kullanılan sülfatlanmış polisakkaritlerin etkinlik düzeyinin incelenmesi,
Balıklar tarafından tüketilen alglerin sindirilebilirliğini arttırmak ve içerisindeki biyoaktif bileşenleri daha verimli hale getirmek amacıyla fermantasyon teknolojisinden yararlanılması,
Fermante ve ekstrakte edilmiş alg ürünlerinin, granyöz balıklarında diğer yaşamsal parametrelerle orantılı olarak, yemden yararlanma, spesifik büyüme, kondisyon faktörü ve protein verimliliği gibi büyüme performansı parametrelerinde iyileştirmelere sebep olması,
Balıkların sağlık parametrelerinde (immünoloji, hematoloji, karaciğer histopatolojisi ve gen ekspresyonu) önemli iyileştirmelerin kaydedilmesi,
Balık türüne özgü yem formülasyonlarının geliştirilerek, yalnızca günlük ihtiyaçların giderilmesi değil, bunun yanında sağlık parametrelerinin korunması,
Granyöz yetiştiriciliğinde yem hammaddelerine karşı olan toleransın arttırılamaması nedeniyle karaciğer yağlanması sorununun doğal yem katkı maddeleriyle çözümlerinin araştırılması,
Karbon kaynağı olarak şekerce zengin deniz yosunlarının parçalanması kullanılarak bakteriler tarafından biyopolimer (PHB) üretilmesi,
PHB kullanılarak biyoplastik edesi ve sonuç olarak su ürünlerinin muhafazasında kullanılmak üzere biyobozunur vakum poşeti üretimi hedeflenmektedir.

Yöntem ve Süreçler

Projede ilk olarak, Ulva sp. ve Codium sp. alg türleri, ekmek mayası (Saccharomyces cerevisiae) ve probiyotik bakterisi (Lactiplantibacillus plantarum) kullanılarak fermente edilecek ve karşılaştırmalı olarak besin kompozisyonu, amino asit içeriği, yağ asidi profili, toplam fenolik madde miktarı, antioksidan aktivitesi, DNA koruyucu aktivitesi, flavonoid miktarı ve antimikrobiyal aktivitesi belirlenecektir. Daha sonra, ham ve fermente Ulva sp. ve Codium sp. unlarının granyöz balığı (Argyrosomus regius) için en etkili dozları tespit edilecektir.

Proje kapsamında gerçekleştirilecek yetiştiricilik ile ilgili denemeler sonunda, balıkların büyüme oranı, besin madde bileşenleri, sindirim enzim aktiviteleri, spesifik olmayan bağışıklık parametreleri, antioksidan enzim aktiviteleri, yağ asidi içeriği, karaciğer ile bağırsak histomorfolojisi ve bazı bağışıklık ile ilgili gen ifadeleri belirlenecektir.

Projenin ikinci aşamasında üç farklı deneme yürütülecektir. Öncelikle, Ulva sp. ve Codium sp. makroalg türlerinin PHB formunda biyopolimer eldesine hazır hale gelebilmesi için altı farklı ekstraksiyon tekniği (ultrason tekniği etil karbonat, ultrason tekniği + kloroform, ultrason tekniği + hekzan, su banyosunda solvent olarak kloroform kullanımı, su banyosunda solvent olarak hekzan ve su banyosunda solvent olarak Etil karbonat kullanımı) uygulanacaktır. Daha sonra, altı farklı yöntemle biyopolimer granül elde edilmesi için, elde edilen ekstraktlara amin temelli katkı maddeleri (antioksidan, stabilizatörler vb.) eklenecektir. Çalışmanın son aşamasında, su ürünlerinin ambalajlanması için kullanılacak vakum film optimum PHB:PP (5:95; 10:90; 20:80; 30:70) içeren formül ile üretilerek, biyoplastik vakum poşeti ile ambalajlanmış çipura, levrek, granyöz, gökkuşağı alabalığı ve karideslerin +4 °C koşullarındaki raf ömrü belirlenecektir.

Önemli Özellikler

Su ürünleri yetiştiriciliğinde doğal hammaddelerin kullanılarak üretici, tüketici ve çevre gibi temel elemanlar arasında sürdürülebilir bir dengenin oluşturulması önemsenmektedir.
Yeni yöntemler kullanılarak, yerli ve doğal hammaddelerin balık yemi içerisindeki etkinliğinin arttırılması ile yem maliyetlerinin ve yem katkılarında dışa bağımlılığın azaltılması amaçlanmaktadır.
Balık yemlerine katılan bitkisel kökenli ve yerli hammaddeler ile yeni yöntemler kullanılarak bunlardan elde edilen ekstraktların, büyüme performansı ve immünoloji ve hematoloji gibi temel sağlık parametreleri üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde araştırılacaktır.
Petrol kökenli ürünlerden kaynaklanan ve tüm dünyayı tehdit eden plastik kirliliği sorununa karşı, yerli kaynaklardan elde edilen biyobozunur ürünlerin üretilmesi büyük öneme sahiptir.
Biyolojik olarak en hızlı bozulma özelliğine sahip gıdalar arasında olan su ürünlerinin muhafaza ve raf ömrü koşullarında yerli kaynaklardan elde edilen biyobozunur ürünlerin kullanılması hedeflenmektedir.

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 Prof. Dr. Derya GÜROY Yürütücü Yalova Üniversitesi
    2 Prof. Dr. Mustafa ÖKSÜZ Araştırmacı Yalova Üniversitesi
    3 Prof. Dr. Betül GÜROY Araştırmacı Yalova Üniversitesi
    4 Prof. Dr. Ercüment GENÇ Araştırmacı Ankara Üniversitesi
    5 Prof. Dr. Murat ATEŞ Araştırmacı Tekirdağ Üniversitesi
    6 Doç. Dr. Soner BİLEN Araştırmacı Kastamonu Üniversitesi
    7 Doç. Dr. Onur KARADAL Araştırmacı İzmir Kâtip Çelebi Üniversitesi
    7 Dr. Öğr. Üyesi Serhan MANTOĞLU Araştırmacı Yalova Üniversitesi
    9 Dr. Öğr. Üyesi Emre KABİL Araştırmacı Yalova Üniversitesi
    10 Öğr. Gör. Dr. Doğukan KAYA Araştırmacı Gaziosmanpaşa Üniversitesi
    11 Öğr. Gör. İzzet ŞAHİN Araştırmacı Yalova Üniversitesi
    12 Şehira KABALATIMARDİNLİ Bursiyer Yalova Üniversitesi

    Proje irtibat kişileri:

  • Prof. Dr. Derya GÜROY