Farklı oksidatif stres ortamlarında mikroalglerde bulunan karotenoidlerin analizi

Abstract

Mikroalgler, tek hücreli mikroskobik ve fotosentetik mikroorganizmalardır. Yapılarında protein, yağ, karbohidrat, aminoasit ve karotenoid gibi biyoaktif bileşenleri içerdiği bilinmektedir. Bu biyoaktif bileşenlerden biri olan karotenoidlerin antioksidan etki göstermesi, antioksidanların kanser, alzheimer, kalp hastalıkları gibi hastalıkları önlemesi ve mikroalglerin besin piramidinde enerjinin ve besinin kullanılabilirliğinde öncül olması nedeniyle çalışmada Chlorophyta grubuna ait Chlamydomonas reinhardtii mikroalgi ile çalışılmıştır. Farklı oksidatif stres koşullarında (1, 5 ve 20 µM H2O2) karotenoid miktarları, bunların toplam fenolik madde miktarı (mg gallik asit/g örnek) ve antoksidan kapasite değerleri (mg troloks/g örnek) araştırılmıştır. Uygulanan oksidatif stres miktarı sabitken karotenoid miktarlarında inkübasyon sürelerininde etkili olduğu gözlenmiş ve karotenoid miktarlarında bu sıralama 2>24>72 saat olduğu tespit edilmiştir. Aynı inkübasyon süresinde HPLC-DAD analizi sonuçlarında ise 1 µM H2O2 oksidatif stresine maruz bırakılan mikroalg örneklerinde en yüksek karatenoid miktarları elde edilmiş olup ve 20 µM doz uygulanan mikroalg örneklerinde ise toksik doz olabileceği düşünülmüştür. Oksidatif stres koşulları değiştirildiğinde karotenoid miktarlarının ve karotenoidin yapısının değişebildiği tespit edilmiştir. Spektroskopik ve kromatografik çalışmalar kemometrik çalışmayla da desteklenmiştir. Mikroalg örneklerinde karışım halinde bulunan karotenoid bileşiklerini ayırma işlemi gerekmeden ve çok sayıda deney yapmadan çok değişkenli kalibrasyon tekniklerinden kısmi en küçük kareler regresyonu (PLS) ve temel bileşen regresyonu (PCR) kullanılarak karotenoid miktarları başarıyla tahmin edilmiştir.

Microalgae are unicellular microscopic and photosynthetic microorganisms. They contain bioactive components such as protein, fat, carbohydrate, amino acid and carotenoid. Because of the antioxidant capacities of these bioactive compounds, which s are used to prevent diseases such as cancer, Alzheimer's disease and heart diseases and also because Chlamydomonas reinhardtii belonging to the Chlorophyta group is the precursor of energy and nutrients in food pyramid, this microalgae has been studied in the this study. The amounts of carotenoid, total phenolic contents (mg gallic acid/g sample) and antioxidant capacities of samples (mg trolox/g sample) were investigated under different oxidative stress conditions (1, 5 and 20 µM H2O2). Carotenoids were observed to be more effective at the same incubation time when carotenoid amounts level was detected to be 2 h>24 h >72 h. In the same incubation period, HPLC-PDA results showed highest amounts of carotenoids in microalgae exposed to 1 μM H2O2 oxidative stress and it was thought that toxic dose might be 20 μM H2O2 for Chlamydomonas reinhardtii. It has been determined that the amounts of carotenoids structures can change when oxidative stress conditions are changed. Spectroscopic and chromatographic studies have also been supported by chemometric studies. Carotenoid quantities were estimated using partial least squares regression (PLS) and principal component regression (PCR) analysis without separation mixtures of carotenoid compounds and without extensive experimentation in microalgae samples.