Spirulina - Uluslararası Gıda Ar

Spirulina platensis’den Fikosiyanin Üretimi
Production of Phycocyanin from Spirulina platensis
Halil YÜCELİK, Oya IŞIK, Leyla USLU, Burcu AK
Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi, ADANA
Özet
Sucul organizmaların ülkemizde besin olarak tüketilmesi bilinci giderek artmaktadır. Balık, karides gibi tüketilmekte olan besinlere yeni bir besin kaynağı olan algler ilave edilmiştir. Yetiştiriciliği
yapılan mikroalg türlerinden biri de 1990’lı yılların süper besini olarak bilinen ve doğada 3,6 milyar yıldan bu yana yaşamını sürdüren prokaryotik alglerden Spirulina’dır. Mavi-yeşil alg
Spirulina, mikroskobik hücrelerden oluşan ipliksi (filamentli) bir mikroalgdir. Bugün ticari olarak ABD, Tayvan, Tayland, Kaliforniya, Meksika, İsrail ve Çin’de Spirulina üretimi değişik amaçlarla,
büyük hacimlerde yapılmaktadır. Termofilik özelliğe sahip Spirulina platensis için optimum büyüme sıcaklığı 35-37 ºC dir. Yüksek pH (9-10) düzeylerini tercih eden Spirulina bu özellikleri
sebebiyle mono kültürü yapılabilen bir alg türüdür. Üretimindeki genel amaç, insanlara protein kaynağı sağlamak ve bunun yanında, biyokimyasal yapısındaki zenginliklerden yararlanmaktır.
Spirulina’nın proteinleri içinde en yüksek ekonomik değere sahip olanları biliproteinlerdir. Spirulina C-fikosiyanin ve allofikosiyanin olmak üzere iki tip biliprotein içermektedir. Bu mikroalgin
protein fraksiyonunun yaklaşık %20’si, suda çözünen mavi bir pigment olan fikosiyaninden oluşmaktadır. Fikosiyaninin Spirulina’da depo besin maddesi olarak görev yaptığı bilinmektedir.
Fikosiyanin ticari olarak üretilmektedir. Japonya’da doğal renk maddesi olarak yemlerde ve kozmetik alanında kullanılmakta ve 600 kg/ay oranında üretilmektedir.
Abstract
Aquatic organisms as nutrients consumed in our country awareness is gradually increasing. The foods being consumed, such as fish, shrimp, a new food source is algae. Cultivation of
microalgae species made in the early 1990s, known as the Super food and 3.6 billion years since life in nature on continuing the prokaryotic algae Spirulina. Blue-green algae Spirulina, a
microscopic cell is composed of filamentous microalgae (filamentous). Taiwan, Thailand, the United States on a commercial basis today, California, Mexico, Israel and China, Spirulina
production for different purposes, are carried out in large volume. Thermophilic cyanobacteria has of Spirulina platensis for optimum growth temperature of 35-37 °C. High pH (9-10) levels
due to these properties in Spirulina who prefer a mono-culture is a type of algae. General purpose production, people and provide a source of protein, biochemical structure is to take
advantage of the wealth. Spirulina's proteins have the highest economic value as the ones in biliprotein. Spirulina includes two types of biliprotein, C- phycocyanin and allophycocyanin.
That's about 20% of the fraction of protein microalgae phycocyanin a blue pigment is water-soluble consists of that. Phycocyanin storage the nutrients known as Spirulina. Phycocyanin is
produced on a commercial basis. As feed and natural food color in Japan item used in cosmetics and is produced at the rate of 600 kg/month.
Spirulina, çok hücreli, ipliksi, prokaryotik bir mikroalgdir. Mavi-yeşil algler olarak tanınan Cyanophyta filumuna ait Spirulina,
mitokondri, çekirdek, golgi cisimciği, endoplazmik retikulum ve kofullarının olmaması nedeniyle prokoryatik olarak tanımlanmakta ve
benzer hücre çeperine sahip olmaları nedeniyle bakterilere benzetilmektedir. Spirulina’nın pigment kompozisyonu da genel olarak
siyanobakterilerde olduğu gibidir. Bulunan tek klorofil, klorofil a’dır ve miktarı kuru ağırlıkta % 0.8-1.5 arasında değişir. Soğukta
kurutulmuş (freze-dried) Spirulina’da ksantofil içeriği oldukça önemli düzeydedir (6.9 g/kg). Diğer başlıca karotenoidleri, miksoksantofil
(% 37), beta karoten (% 28), zeaksanthin (% 17)’dir. Pigment kompozisyonu nedeniyle Spirulina, süs balıklarının pigmentasyonu için,
özellikle altın balıklar için yem katkısı olarak kullanılır. Yumurta sarısını kuvvetlendirmek amacıyla kanatlı diyetlerine katılmaktadır.
Spirulina’nın proteinleri içinde en yüksek ekonomik değere sahip olanları biliproteinlerdir. Spirulina C-fikosiyanin ve allofikosiyanin
olmak üzere iki tip biliprotein içermektedir. Bu mikroalgin protein fraksiyonunun yaklaşık %20’si, suda çözünen mavi bir pigment olan
fikosiyaninden oluşmaktadır.
Spirulina’da depo besin maddesi olarak görev yapan fikosiyanin ticari olarak üretilmektedir.
Japonya’da doğal renk maddesi olarak yemlerde ve kozmetik alanında kullanılmakta ve 600 kg/ay
oranında üretilmektedir. Fikosiyanin’in esas kullanım alanı gıda boyası olarak kullanımıdır. Bağışıklık
ile ilgili denemelerde biyokimyasal izotop olarak kullanılmaktadır. Bu pigmentin sahip olduğu
flüoresan özellikten dolayı mikroskopi ve sitometri çalışmalarında yararlanılmaktadır. Suda
çözüldüğünde zayıf kırmızımsı flüoresan ile parlak bir renk verir. Rengi parlak mavi ile çivit mavisi
arasında bir renktir. Işığa dayanıklılığı zayıftır.
Şeker, dondurma, günlük ürünler ve içeceklerin renklendirilmesinde kullanılmaktadır.
Fikosiyaninin genel anlamda bağışıklık sistemini desteklediği ve çeşitli hastalıklara karşı
koruma sağladığı belirtilmiştir. Dainippon şirketi araştırıcıları, ABD ve Japonya’da,
fikosiyaninin bir anti tümör ajan olarak ve ülser ile hemoroidal kanamanın iyileştirilmesi
yönünde kullanımıyla ilgili iki patent almışlardır. Fikosiyanin dünyada çeşitli firmalar
tarafından ticari olarak üretilmektedir. Başlıca, sakızlar, süt ürünleri, jöle vb. gıdalarda
renklendirici olarak kullanılmaktadır. Japonya, Tayland ve Çin’de kozmetik ürünlerinde
kullanılmaktadır. Mavi renkli bu pigment kozmetikte far, göz kalemi ve rujlarda da
kullanılmaktadır.
Fikosiyanin hem kuru hem de ıslak biyokütleden ekstrakte edilebilmektedir. Kuru biyokütleden fikosiyanin
ekstraksiyonunda yüksek sıcaklık uygulaması fikosiyanin kaybına neden olmakta, bu nedenle kurutma işlemi
düşük sıcaklıklarda yapılmaktadır. Ancak, genel anlamda, kuru biyokütleden yapılan ekstraksiyon verim ve
saflığının düşük olması nedeniyle tercih edilmemektedir. Fikosiyanin ekstraksiyon çalışmalarında, kurutulmuş
Spirulina’nın yaklaşık % 50 oranında fikosiyanin kaybına uğradığı bu yüzden fikosiyanin ekstraksiyonunda taze
biyokütle kullanımının daha uygun olduğu bilinmektedir.
Projemizde Spirulina platensis’den fikosiyanin üretimi, seralar içerisinde uygun koşullar sağlanarak fiberglas
havuzlarda yapılacaktır. Örnek denemeler için Çukurova Üniversitesi’nde bulunan havuzlar kullanılacaktır.
Üretilen Spirulina platensis’den fikosiyanin elde ediminden sonra saflaştırma işlemine geçilecektir.
Gıdalarda kullanılan fikosiyaninin mg fiyatı 0.13 dolar iken analitik saflıktaki
fikosiyaninin mg fiyatı yaklaşık olarak 15 dolar olarak bilinmektedir. Güneşli gün
sayısı fazla ve ılıman iklime sahip ülkemizde, özellikle Akdeniz ve Ege
Bölgelerinde yüksek biyomas verimliliği ile üretilebilecek bir mikroalg türü olan
Spirulina ve değerli metabolit fikosiyanin, Ülkemizde ticari olarak değer
bulabilecek ihracat potansiyeli olan bir ürün olarak Ülke ekonomimize katma
değer kazandıracaktır.