MİKROALG KÜLTÜR KOŞULLARI
Mikroalg kültür sistemlerindeki önemli parametreler kültür ortamı, ışık, pH, havalandırma, tuzluluk ve sıcaklıktır. Çoğu durumda spesifik türler bu değişimlere toleranslı olabilmesine rağmen bu parametrelerin optimal olması gerekir. Ayrıca bu parametreler birbiriyle sıkı bir şekilde bağlıdır. Şartlara göre bir alg türü için optimal olan bir parametre diğer bir alg türü için optimal olmayabilir.(Lawens ve Sorgeloos, 1996).
Kültür Ortamı
Ticari olarak önemli akuatik organizmalar için besin olarak kullanılan mikroalg türlerinin çoğu denizel yada acısu türleridir. Mikroalglerin ihtiyaç duydukları kültür ortamının kimyasal kompozisyonu deniz suyununkine yada doğal ortamlarına benzer olmalıdır. Yağlar, pestisidler, organik yada inorganik ağır metaller gibi toksinleri kapsayan su kullanılmamalıdır. Çok az miktardaki inteksitidleri içeren suyun algler üzerinde etkili olduğu ve gelişimi engellediği bilinmektedir. Ayrıca kültürde kullanılan suda diğer alg türleri, zooplankton, bakteri, protozoanlar ve siliyatlar bulunmamalıdır. Bunun için kültür suyuna alg ekilmeden önce yapılacak birkaç basamak vardır. İlk olarak deniz suyu 5 m ‘ye kadar küçük partikülleri yok eden kum filtresi ve diatom filtreleriyle filtre edilmelidir. Daha sonra kültür suyu UV ışıktan geçirilir. Küçük hacimlerdeki deniz suyunu sterile etmek için otoklav yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca test tüpleri, erlanmayerler kısacası kültürde kullanılan cam malzemelerin ve kültür ortamının sterilize edilmesi içinde otoklav kullanılır. 20 lt.’den daha büyük miktar asit yada klorla dezenfekte edilir. Büyük hacimlerdeki kaplar deniz suyu ile doldurulur ve havalandırma olmaksızın 1 litreye 1-2 mg. olacak şekilde klorlanır. Daha sonra havalandırmayla klor 2-3 saat içinide uzaklaştırılır. Eğer havalandırma klorun uzaklaştırılması için yetersiz olursa kloru nötralize etmek için sodyum tiyosülfat su ortamına ilave edilir.
Mikroalg kültüründe hücre konsantrasyonu doğada bulunandan daha yüksektir. Bu nedenle alg kültür suyu nutrientlerce zenginleştirilmelidir. Mikroaalg ihtiyacı için başlıca nutrientler makro ve mikronutrientler olarak 2′ye ayrılır. Makronutrientler karbon, nitrat, fosfat ve silistir. Silis, ldiatomların dış kabuklarının oluşumu ve gelişimi için gereklidir. Mikronutrientler ise demir, bakır, çinko, kobalt, manganez, molibden gibi çeşitli iz elementleri ve thiamin (B1), cyanocobalamin (B12) ve biotin gibi vitaminleri içerir. Alglerin iyi bir şekilde gelişimi için bu elementler kültür ortamında bulunmalıdır. (Lawens ve Sorgeloos, 1996).
Işık
Alg kültürlerinde ışık şiddeti, ışığın kalitesi ve süresi önemlidir. Alg kültürlerinde etkili olan ışık şiddetini kültürlerde elde etmek istediğimiz büyüme hızı ile orantılı olarak ayarlamalıyız. Uzun süre stok halde saklanmak istenen kültürlerin ortalama ışık yoğunlukları 1000 lux, büyük hacimlerde hızlı bir büyüme elde etmek için 3500-10.000 lux gibi daha yüksek ışık yoğunluklarını kullanmalıyız. Algler ihtiva ettikleri pigmentlerin özelliklerine bağlı olarak ışığın farklı ışınlarını absorbe ederler. Kültür sistemlerinde kullanılan floresan lambalar genellikle alglerin bu ihtiyaçlarını karşılayacak nitelikte ışınları içerir. Kültürlerde hızlı bir büyüme elde etmek için genellikle sürekli aydınlatma yapılır. Ancak kültürleri sürekli aydınlatma her tür için uygun olmayabilir. Bu durumda aydınlatmada fotoperyod uygulanır. İçerideki mikroalg sistemlerinde genellikle floresan lambalar kullanılır ve kültür kaplarının max şekilde aydınlatılmasını sağlayacak şekilde düzenlenirler. Daima aydınlatma altında içerideki kültür sistemlerinde her ne kadar mikroalg üretilse de suni aydınlatma süresince günde min. 18 saat aydınlatma yapılmalıdır. Dışarıdaki kültürler doğal güneş ışığı ve fotoperyodu kullanırlar.( ).
Alg hücrelerinin ışıktan yararlanabilmesi hücre yoğunluğuna ve populasyon artışına bağlıdır. Dışarıdaki havuzlarda alg kültürü yapılması amacıyla içerideki hücreler dışarıya transfer edildiğinde hücreler sık sık ışık şokuna maruz kalır. Türler (mevsimlerin güneşli yada kapalı olması, hava şartlarındaki değişiklikler) güneş yoğunluğuna bağlı olarak direkt gün ışığına toleranslı olmayabilir. Adapte olabilmeleri için belirli bir zaman geçmesi gerekir. (Fulk ve Main, 1991).
pH
pH değerinin hem çok yüksek hem de çok düşük olması hücresel işlemin bozulmasına neden olduğundan algal gelişme yavaş olacaktır. Yaygın olarak kültürü yapılan alg türleri için pH aralığı 7 ile 9 arasındadır, optimum pH aralığı ise 8,2-8,7 dir. Türler için optimum pH aralığı sağlanmadığı takdirde kültürün çökmesine neden olur. Kültürün havalandırılmasıyla bu durum önlenebilir. Yüksek yoğunluktaki alg kültürlerinde pH’yı artırmak . CO2 ilave edilir. (Lawens ve Sorgeloos, 1996).
Havalandırma
Havalandırma; kültür ortamı ve atmosfer arasındaki gaz değişimini artırma, suyun homojenizasyonunu sağlama, populasyondaki bütün hücrelerin nutrient ve ışığı eşit olarak alması ve alg kültürlerindeki çökmeyi önlemek için gereklidir. Havalandırma aynı zamanda fotosentez için gerekli olan inorganik karbonun kültüre sağlanmasından dolayı da önemlidir. CO2 ‘in ilavesi pH’un stabil kalmasını sağlar. CO2 yeterli miktarda bulunmazsa ortamın pH’sı yükselecektir. Bunun sebebi pH değişimlerine karşı suyun tamponlanmasını sağlayan HCO3, CO2 ve hidroksil iyonlar arasındaki dengenin bozulmasından dolayıdır. CO2 ilavesi kültür yoğunluğuna, pH’ga, ışık yoğunluğuna ve büyüme oranına bağlı olarak yapılır. (Lawens ve Sorgeloos, 1996). 2 lt.den daha küçük hacme sahip kültürlerin havalandırılması gereksizdir. Çünkü bu kültürlerde su yüzeyi ile hava arasındaki gaz değişimi alg hücreleri için yeterlidir. Zaman zaman el ile çalkalanması yeterlidir. (Cirik ve Gökpınar, 1993).
Sıcaklık
Sıcaklık toleransı kültürü yapılan türlerin kültüre edildikleri ortamların nutrient içeriği ile değişebilir. Her türün büyümesi için min, max. ve optimum sıcaklık aralığı vardır. Kültür ortamının kompozisyonuna bağlı olarak değişmesine rağmen mikroalg kültürleri için opt. Sıcaklık genellikle 20 ve 24 oC arasındadır. Yaygın olarak kültürü yapılan türler 16 ve 27 oC arasındaki sıcaklığa toleranslı alglerdir. 16oC ‘den daha aşağı sıcaklıklarda büyüme yavaşlarken 35 oC ‘den daha yüksek sıcaklık ise çoğu tür için öldürücüdür. Dışarıdaki kültür için kültür alanlarında muhtemelen etkili olan sıcaklık değişimlerine toleranslı alg türlerini seçmek önemlidir. İçerideki sistemlerde bakteri büyümesinin engellenmesi için sıcaklık algal büyüme için optimum düzeyler altında bir dereceye kadar tutulabilir. Sıcaklığın uygun duruma getirilmesi alg kültürlerinin korunmasında önemlidir. (Lawvens ve Sorgeloos, 1996).
Tuzluluk
Deniz fitoplanktonu tuzluluktaki değişimlere aşırı derecede toleranslıdır. Doğal sudan daha az tuzluluktaki sularda birçok türün gelişmesi en iyidir. %020-24 tuzluluğun hemen hemen bütün türler için uygun olduğu bulunmuştur. (Lawens ve Sorgeloos, 1996).
Genel Biyoloji
-
Protista Alemi ve Genel Özellikleri
-
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
-
Ses Nedir ? Ses Nasıl Oluşur?
-
Kültürü Yapılan Fitoplankton Türleri Nelerdir?
-
Apoptoz: Programlı Hücre Ölümü Nedir?
-
Ribozom ve Protein Sentezi
-
Mikrotübüller ve İplikçikler
-
Hücre Zarları
-
Lipid Çift-Katmanın Keşfi
-
Biyoreaktör
-
Telomerler ve İnsan Telomerinin Kristalik Yapısı
-
Hücre Biyolojisinin Tarihsel Gelişimi
-
Hücre biyolojisi nedir ?
-
Biyolojik Çeşitlilik Nedir ?
-
Sinir Sistemi Yapısında Bulunan Hücre Tipleri ve Özellikleri Nelerdir?