ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ FARKLI TUZLULUK DERİŞİMLERİNİN Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana TÜRLERİNİN BÜYÜME HIZLARINA ETKİLERİ Serkan İLGAZ SU ÜRÜNLERİ ANABİLİM DALI ANKARA 2003 Her haklı saklıdır

2 ÖZET Yüksek Lisans Tezi FARKLI TUZLULUK DERİŞİMLERİNİN Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana TÜRLERİNİN BÜYÜME HIZLARINA ETKİLERİ Serkan İLGAZ Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Su Ürünleri Anabilim Dalı Danışman : Doç. Dr. Nilsun DEMİR Bu çalışmada, ülkemizde deniz balıkları larva yetiştiriciliğinde önem taşıyan mikroalglerden Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana türlerinin %020, %030, %040 tuzluluklarda gelişimi incelenmiş ve yetiştiriciliğe en uygun tuzluluk derişiminin belirlenmesi amaçlanmıştır. Denemede, en düşük hücre sayıları Nannochloropsis oculata (Droop) Green ve Isochrysis galbana Parke türlerinde %040 tuzluluk derişiminde gözlenmiştir. Farklı derişimlerdeki Nannochloropsis oculata kültürlerinde deneme başlangıcında hücre sayıları arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olmadığı, 2., 3., 4., 5., 7. ve 8. günde 20 derişimde hücre sayısının 30 derişimdekinden yüksek veya benzer olması dışında, en yüksek hücre sayısı değerlerinin 30 tuzluluk derişiminde olduğu saptanmıştır (p<0,05). Isochrysis galbana kültürlerinde ise deneme başlangıcında hücre sayıları arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olmadığı, 2., 6. ve 7. günde 30 derişimde hücre sayısının 20 derişimdekinden yüksek veya benzer olması dışında, en yüksek hücre sayısı değerlerinin 20 tuzluluk derişiminde olduğu saptanmıştır (p<0,05). 2003, 37 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Nannochloropsis oculata, Isochrysis galbana, mikroalg, fitoplankton, tuzluluk i

3 ABSTRACT Master Thesis THE EFFECTS OF DIFFERENT SALINITY CONCENTRATIONS ON THE GROWTH RATE OF Nannochloropsis oculata and Isochrysis galbana Serkan İLGAZ Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Fisheries and Aquaculture Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Nilsun DEMİR In this study, the growth rate of microalgae species, Nannochloropsis oculata (Droop) Green and Isochrysis galbana Parke, which have an important place on the culture of marine fish larvae in our Country were investigated at 20, 30 and 40 concentrations of salinity. It is aimed to determine the optimum salinity concentration for the culture. The lowest cell number were found at 40 salinity for Nannochloropsis oculata and Isochrysis galbana. In Nannochloropsis oculata cultures, there was no significant difference between the cell numbers at the initial day. The highest cell number was found at 30 salinity level (p<0.05) while the values of 20 were higher (or similar) than the values of 30 in 2 nd, 3 rd, 4 th, 5 th, 7 th and 8 th days. In Isochrysis galbana cultures, there was no significant difference between the cell numbers at the initial day too. The highest cell number was found at 20 salinity level (p<0.05) while the values of 30 were higher (or similar) than the values of 20 in 2 nd, 6 th and 7 th days. 2003, 37 pages Key Words: Nannochloropsis oculata, Isochrysis galbana, microalgae, phytoplankton, salinity ii

4 TEŞEKKÜR Yüksek Lisans Tezimin her aşamasında yardımlarını esirgemeyen danışman hocam, Sayın Doç. Dr. Nilsun DEMİR e, işletme olanaklarından faydalanmamı sağlayan Genel müdürüm, Sayın Oşinograf ve Hidrobiyolog Dr. Cenk Güngör MUHDAROĞLU na, istatistiksel analiz programlarının kullanılmasında yardımcı olan değerli arkadaşlarım, Sayın Ziraat Yüksek Mühendisi Hasan Alper ELEKON a (Tarım ve Köyişleri Bakanlığı), Sayın Ziraat Yüksek Mühendisi Mehmet ATEŞ e (Akuamaks Su Ürünleri Denizcilik Medikal Tarım İthalat İhracat ve Teknik Hizmetler), kaynak araştırması kısmında yardımcı olan Sayın Su Ürünleri Yüksek Mühendisi Gamze TURAN a teşekkürü bir borç bilirim. Her zaman maddi ve manevi destek olan değerli eşim ve aileme şükranlarımı sunarım. Serkan İLGAZ Ankara, Ağustos 2003 iii

5 İÇİNDEKİLER ÖZET...i ABSTRACT...ii TEŞEKKÜR...iii ŞEKİLLER DİZİNİ.....v ÇİZELGELER DİZİNİ...vi 1.GİRİŞ KAYNAK ARAŞTIRMASI Mikroalg Üretim Sistemleri Mikroalg Gelişimi Nannochloropsis Sistematik Özellikleri Isochrysis Sistematik Özellikleri Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana türlerinin optimum kültür koşulları Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana türlerinin besin değeri ve kompozisyonları MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Deneme yeri Deneme süresi Deneme alanı Deneme materyali Denemede kullanılan su Deneme koşulları Besin ortamı İz element stok ve çalışma çözeltileri Vitamin stok ve çalışma çözeltisi Mineral tuzları çalışma çözeltisi Yöntem Denemenin kurulması Hücre sayımı Anlık büyüme hızının hesaplanması İstatistiksel analizler ARAŞTIRMA BULGULARI Nannochloropsis oculata İle İlgili Bulgular Isochrysis galbana İle İlgili Bulgular TARTIŞMA VE SONUÇ KAYNAKLAR...34 ÖZGEÇMİŞ...37 iv

6 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1. Nannochloropsis oculata Şekil 2.2. Isochrysis galbana Şekil 4.1. Nannochloropsis oculata türünde deneme süresinde farklı tuzluluk derişimlerinde ortalama hücre sayıları Şekil 4.2. Farklı tuzluluk derişimlerinde Isochrysis galbana ve Nannochloropsis oculata türlerinin anlık büyüme hızları Şekil 4.3. Isochrysis galbana türünde deneme süresince farklı tuzluluk derişimlerinde ortalama hücre sayıları v

7 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1.Su ürünleri yetiştiriciliğinde kullanılan mikroalg üretim sistemleri...8 Çizelge 2.2.Su ürünleri yetiştiriciliğinde kullanılan mikroalglerin sınıf ve cinsleri....9 Çizelge 2.3.Akdeniz ülkelerinde yoğun üretimi yapılan alg türleri ve sınıfları...10 Çizelge 2.4.Çin de yaygın olarak kullanılan N. oculata ve I. galbana için uygun yetiştirme koşulları Çizelge 2.5.Japonya da canlı yem kaynağı olarak kullanılan bazı fitoplankton türlerinin yağ asitleri kompozisyonu (%) Çizelge 4.1.Deneme süresinde Nannochloropsis oculata türünde farklı tuzluluk derişimlerine göre hücre sayılarının değişimi (Ortalama±Standart sapma) (10 3 x adet/ml) (*)...27 Çizelge 4.2.Deneme süresinde Isochrysis galbana türünde farklı tuzluluk derişimlerine göre hücre sayılarının değişimi (Ortalama±Standart sapma) (10 3 x adet/ml) (*)...30 vi

8 1. GİRİŞ Sucul ortamlarda organik madde sentezleyen temel üreticiler fitoplankton veya mikroalg türleridir. Mikroalgler, çeşitli kaynaklardan gelen besin tuzlarını bünyelerine alır ve bir ışık kaynağı yardımı ile (güneş veya yapay ışıklanma) bunları yaşamsal aktiviteleri için gerekli kompleks moleküller halinde birleştirirler (Hoff ve Snell 1997). İnsanoğlu mikroalglerden yararlanmak için yaklaşık 100 yıldan bu yana çalışmaktadır. İlk saf kültürün (bakteri içermeyen) ne zaman yapıldığı açık değildir. Hendel (1954) e göre, 1890 yılında Beijerinck tarafından yapılan kültürler ilk çalışmalar arasındadır. Bunu takiben 1910 da Allen ve Nelson, bir diyatome olan Phaeodactylum tricornitum türünü izole ederek kültürlerini yapmışlardır (Cirik ve Gökpınar 1993). İlk araştırıcıların hazırladıkları ortamlar kendi isimleri ile anılmaktadır ve seyreltme oranları, bir veya daha fazla tuz ilavesi, iz elementleri karışımı gibi bazı farklılıklar taşımaktadır (De Pauw ve Personne 1988). Mikroskobik alglerin ticari üretimleri ise yaklaşık 40 yıldan beri yapılmaktadır. Alg üretimi günümüzde artık bir sanayi kolu haline gelen atık su arıtımı ve güneş enerjisinin biyomasa dönüştürülmesi gibi alanlarda bilinen en etkili ve en ekonomik yoldur. Ayrıca su ürünleri yetiştiriciliğinde, larva üretimi yapılan tesislerde alg kültür üniteleri, sistemin kaçınılmaz ve en önemli basamağıdır. Bu ünitedeki başarı, kurulan zincirin diğer halkalarına yansır (Goldman 1979). Deniz balıkları yetiştiriciliğinde üretimi yapılan fitoplankton türleri, bazı balık ve kabuklu larvaları ile çift kabuklu yumuşakçaların larva ve genç dönemlerinde temel besin kaynağını oluştururlar (Brown et al. 1997). Yetiştiriciliği yapılan deniz balıklarının çoğunun besin zincirinde ilk halkayı fitoplankton veya fitoplanktonla beslenen zooplankton oluşturmaktadır. Bu nedenle deniz balıkları larvalarının beslenmesine uygun fitoplankton ve zooplankton üretimi büyük önem taşımaktadır. Ülkemizde fitoplankton üretimi özellikle çipura ve levrek balıklarının larva yetiştiriciliğinde önemli bir basamaktır (Atay ve Bekcan 2000). 1

9 Son yıllarda deniz ve tatlı su balıklarının ve çeşitli kabuklu su ürünlerinin üretim ve yetiştirme metotları, tek hücreli alg ve rotifer, cladocera, Artemia salina larvaları gibi çeşitli zooplanktonik organizmaların kültür metodlarının geliştirilmesiyle ekonomik değer kazanmıştır. Tatlı su balıklarından aynalı sazan balıklarının yetiştiriciliğinde yumurta kesesi çekilmiş larvalara ilk yem olarak Artemia salina larvaları verilmektedir. Kefal, mercan ve yassı balıklar gibi deniz balıklarının larvalarına ilk yem olarak tek hücreli algler içeren rotifer daha sonra Artemia salina larvaları verilmektedir. Karides larvalarının beslenmesinde zoealara Skelotonema costatum gibi planktonik diyatomlar, mysis dönemindeki larvalara ise yeni açılmış Artemia salina larvası verilir. Bu nedenle deniz balıkları ve bazı kabuklu su ürünlerinin yetiştiriciliğinin yapıldığı işletmeler ile sazan ve mersin balığı gibi bazı tatlı su balıklarının yetiştirildiği işletmelerde plankton kültürünün gerçekleştirildiği oda kuluçka binasının ayrılmaz bir parçasıdır (Timur 1992). Deniz balıkları yetiştiriciliğinin yanı sıra istiridye ve karides kültüründeki besleme ile ilgili sorun yine tek hücreli alg üretim metotlarının geliştirilmesi ile çözülmüştür. Japonya da karides üretimindeki sorun ise larvaların beslenmesinde yem organizması olarak kullanılan Skeletonema costatum türünün üretim tekniğinin geliştirilmesi ile çözümlenmiştir (Timur 1992). Fitoplankton üretiminin temel amacı birim zamanda en yüksek hücre yoğunluğuna ulaşmaktır (Cirik ve Gökpınar 1993). Balık larvalarının beslenmesinde kullanılan rotifer Brachionus plicatilis türünün üremesinin ve besin değerinin, beslendiği Chlorella türünün kalitesi ve hücre yoğunluğuna bağlı olduğu bildirilmiştir (James ve Abu-Rezeq 1988). Üretimi yapılan fitoplankton türleri; Bacillariophyceae, Haptophyceae, Prasinophyceae, Chlorophyceae, Chrysophyceae, Cryptophyceae ve Cyanophyceae sınıflarında toplanmaktadır (Alpbaz vd 1992). Fitoplankton hücrelerinin gelişimini çeşitli faktörler etkiler. Bunlar; ışık, sıcaklık, havalandırma-karıştırma gibi fiziksel faktörler ile sterilizasyon, mineral tuzlar, karbon gazı, ph ve tuzluluk gibi kimyasal faktörlerdir. Bu faktörlerden tuzluluk, 2

10 fitoplankton gelişimini, metabolizmasını ve dağılımını etkileyen en önemli ekolojik faktörlerden birisidir. Tuzluluk artışına bağlı olarak hücrelerin fotosentez ve protein sentezi kapasitelerinin azaldığı ve tuzluluğun daha da artırılmasıyla büyüme hızının düştüğü, dolayısıyla üretimde belirgin bir kaybın görüldüğü bildirilmiştir (Gökpınar 1983). Ülkemizde Phaeodactylum tricornutum türünde farklı besin ve 35, 70 ve 140 tuzluluk derişimlerinin etkileri araştırılmış ve organizmanın koşullara farklı periyotlarda adapte olduğu ve farklı büyüme hızları gösterdiği belirlenmiştir (Gökpınar 1983). Phaeodactylum tricornutum türünün geniş ölçekli yığın kültürleri üzerine tuzluluğun etkisi 20 ve 35 tuzluluk derişimlerinde incelenmiş ve büyüme hızı ve biyomas dağılımı açısından 20 tuzluluk derişimi daha iyi sonuçlar verdiği saptanmıştır (Gökpınar ve Cirik 1991). Bu araştırmada, ülkemizde çipura, levrek larva yetiştiriciliğinde önemli bir yer tutan ve rotiferlerin beslenmesinde yaygın olarak kullanılan iki mikroalg türünün 20, 30 ve 40 tuzluluklarda gelişiminin incelenmesi ve yetiştiriciliğe en uygun tuzluluk derişiminin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tuzluluğun fitoplankton üzerine etkilerinin incelenmesinde ülkemizde rotifer beslemede yaygın olarak kullanılan Isochrysis galbana Parke ve Nannochloropsis oculata (Droop) Green türleri kullanılacaktır. Araştırma sonuçlarının deniz balıkları larva yetiştiriciliğinin yapıldığı işletmelerde fitoplankton üretiminin artırılmasına yönelik olarak değerlendirileceği düşünülmektedir. 3

11 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI Denizlerde ve tatlı sularda askıda maddenin canlı kısmını oluşturan planktonik organizmalar, kendi başlarına hareket edemeyen, ancak su hareketleriyle yer değiştirebilen canlılardır. Planktonik formların bitkisel üyelerini teşkil eden fitoplankton türleri, tek hücre yada koloni olarak bulunurlar. Fitoplankton, akvatik habitattaki en önemli organik madde üreticisidir. Bunlar ototrofturlar ve fotosentez yolu ile CO 2, besleyici tuzlar ve iz elementleri kullanarak güneş enerjisini organik maddeye dönüştürürler. Tüm ototrof canlılar sahip oldukları klorofiller, karotenoidler vb. fotosentetik pigmentleri vasıtası ile fotosentez işlemini gerçekleştirirler. Bu nedenle fitoplankton hücrelerinden fotosentetik makinalar olarak bahsedilebilir (Oswald 1980). Fitoplankton türleri besin zinciri içinde oynadıkları bu önemli rollerinin yanı sıra, sucul ortamdaki besin döngüsünde anahtar bir role sahiptir. Bunlar amonyak, üre, nitrat ve fosfat gibi besin maddelerini, iz elementleri ve bazı vitaminleri kullanarak organik maddeyi oluştururlar. Bu hücrelerin ölüp parçalanmasıyla kimyasal ve organik döngü devam eder (Gökpınar ve Büyükışık 1994). Gerek doğal ortamda gerekse laboratuar koşullarında kültürleri yapılan deniz alglerinin ekonomideki önemi büyüktür. Bu önem çok çeşitli alanlarda kullanılabilmelerinden ileri gelmektedir. Besin kaynağı olarak kullanılırlar, alglerden elde edilen ürünler sanayi, tıp, eczacılık, dişçilik gibi alanlarda kullanılır (Atay 1982). Günümüze kadar fitoplankton kültürleri konusunda yürütülen araştırmaların çoğu, doğal populasyonların büyümeleri için gerekli uygun ekolojik koşulların anlaşılması amacıyla yapılmıştır. Bunun yanı sıra alglerin spesifik fizyolojik ve biyokimyasal araştırmalarda kullanılması, planktonik alglerin kültür çalışmalarına önem kazandırmaktadır. Alglerin içerdiği organik materyalin gerek besin kaynağı olarak gerekse yetiştiricilik amaçları çerçevesinde pek çok denizel larvanın yetiştiriciliğinde 4

12 kullanılması, yığın kültür (mass culture) çalışmalarını teşvik etmiş ve daha verimli kültürleri elde etmek için yapılan araştırmaları hızlandırmıştır (Gökpınar 1990). Fitoplankton gruplarından alınan örnek türlerin kültürleri yapılarak, büyümeleri üzerine farklı fiziksel ve kimyasal faktörlerin etkilerinin saptanması, bu grupların doğal populasyonlarının büyümeleri için gerekli sıcaklık, karbondioksit düzeyi, besin kaynağının kalitesi ve düzeyi, güneş ışığının yoğunluk ve süresi gibi kritik faktörlerin saptanması açısından da önemlidir. Bu bilgiler kültür sistemlerinin dizaynı, kurulması ve işletilmesi gibi konuların temelini oluşturur. Mikroalgler, çeşitli taksonomik gruplara ait, mikroskobik tek hücreli, çok hücreli, planktonik veya bentik alglerdir. Mikroalgler, kabuklu su canlılarının ve bazı balık larvalarının ilk besinidir. Ayrıca, balık beslemede kullanılan rotifer, cladocera veya copepodların besinini oluşturması dolayısıyla fitoplankton üretimi büyük önem taşımaktadır. Mikroalg yerine hazır yemler kullanılmasına yönelik tüm çalışmalara rağmen ticari öneme sahip balık, yumuşakça ve kabukluların çoğunun yetiştiriciliği, hala canlı yem olarak mikroalg kullanımı ve üretimine bağlıdır. Su ürünleri üretiminde mikroalgler, yumuşakça ve kabuklu larvalarının beslenmesinde direkt olarak kullanılırken, balık yetiştiriciliğinde ilk yem olan zooplanktonların beslenmesinde indirekt olarak kullanılırlar. Rotifer Brachionus plicatilis, bir çok deniz balığının larva yetiştiriciliğinde, küçük boyutu, yavaş yüzme hızı, su kütlesi içinde asılı kalabilmesi, yüksek yoğunlukta yetiştirilebilmesi (iyi bir üretimde rotifer/ml), yüksek verimliliği ve geniş tuzluluk toleransı nedeniyle mükemmel bir besindir. Bu rotiferin üretiminde mikroalg üretimi önemli bir role sahiptir. Son yıllarda rotiferler kütle üretimin son aşamalarında, yapay bazı besinler ve ekmek mayası Saccaromyces cerevisiae ile beslenebilmiştir. Ancak, balık larva yetiştiriciliğinde tanklarda mikroalglerin de bulunması, indirekt olarak immunolojik bir uyarı yapmakta, azot ve fosfor yükünü azaltarak bakterilerin gelişimini sınırlamakta ve su kalitesini iyileştirmektedir (Moretti et al. 1999). Bu nedenle yetiştiriciliğin özellikle ilk dönemlerinde yeşil su olarak adlandırılan alg 5

13 üretimi tanklarda su kalitesinin düzenlenmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Mikroalgler su ürünleri yetiştiriciliğinde sadece yem olarak değil, kültürlerdeki karbondioksit ve oksijen dengesinin sağlanmasında da önem taşımaktadırlar. Balık larvalarının beslenmesinde kullanılan mikroalglerde şu özelliklerin bulunması gereklidir (Moretti et al. 1999); a. Balık larvaları ve rotiferler için yüksek besin değeri olmalıdır, b. Algin boyutu ve sindirilebilirliği uygun olmalıdır, c. Kolayca yetiştirilebilmelidir, d. Yapay ortamda yüksek bir üreme hızı olmalıdır, e. Yoğun üretime uygun olmalıdır, f. Zehirli madde üretmemelidir. Tüm türlerin bu koşullara sahip olması düşünülemez. Doğal koşullarda zaman zaman çok yüksek sayılarda rastlanabilen bazı türlerin laboratuar koşullarında kültürlerini başarmak hemen hemen imkansızdır (örneğin, Noctiluca scintillans). Bu nedenle yetiştiricilik amaçlarına uygun türler oldukça sınırlı sayıdadır (Guillard 1973). Amaca uygun türün seçimi hem ekonomik hem de çalışmanın başarısı yönünden son derece önemlidir Mikroalg Üretim Sistemleri Su ürünleri yetiştiriciliğinde, ekstansif, yarı-intensif ve intensif alg üretim sistemleri kullanılmaktadır (çizelge 2.1). Mikroalgler, çift kabuklu yumuşakçaların (istiridye, midye, tarak gibi), bazı deniz gastropodlarının larvalarının (abalon gibi), karides larvalarının (Penaeus ve Metapenaeus), bazı balık türlerinin (Tilapia, Gümüş Sazanı gibi) ve zooplanktonun beslenmesinde önem taşımaktadır. Zooplanktonda çeşitli deniz, tatlı su balıkları ve kabukluların (karides, yengeç, istakoz gibi) larva yetiştiriciliğinde canlı yem olarak kullanılmaktadır (De Pauw ve Persoone 1988). 6

14 Rotifer (Brachionus), copepod (Tigriopus), cladocera (Daphnia ve Moina) ve tuzlu su karidesi (Artemia) yetiştiricilikte yaygın olarak kullanılan zooplankton gruplarıdır. Tatlı su karidesi (Macrobrachium) larva yetiştiriciliğinde veya bazı deniz balıklarının yetiştiriciliğinde mikroalglerin ortamda bulunuşunun larvaların yaşama oranını artırdığı bildirilmiştir (De Pauw ve Personne 1988). Ekstansif alg üretimi, doğal fitoplanktonun su ürünleri üretiminde kullanılmasıdır. Bu ucuz fakat intensif alg üretimine göre kontrolü güç olan bir metottur. Yer seçimi başarıyı etkileyen önemli faktörlerden birisidir. Toksik alg patlamalarının olduğu yerler seçilmemelidir. Doğal fitoplankton çift kabuklu yetiştiriciliğinde olduğu gibi fazla miktarda mikroalge gereksinim duyulduğunda kullanılır. Kıyıda kurulan yetiştirme tesislerine planktonca zengin deniz suyu da pompalanabilir (De Pauw ve Personne 1988). İntensif alg üretiminde belirli mikroalglerin saf kültürleri kullanılır. Dünyanın çeşitli yörelerinden izole edilmiş yaklaşık 40 farklı alg türü intensif olarak yetiştirilmektedir. Çizelge 2.2 de çeşitli sucul organizmaların beslenmesinde kullanılan sekiz sınıfa ait 32 cins alg gösterilmektedir. Bu algler; boyutları birkaç mikrometreden 100 mikrometreye kadar değişen diyatomeler, flagellatlar, tek hücreli yeşil algler ve ipliksi mavi-yeşil algleri içermektedir. 7

15 Çizelge 2.1. Su ürünleri yetiştiriciliğinde kullanılan mikroalg üretim sistemleri (De Pauw ve Personne 1988) Üretim sistemi Uygulama Kültür tipi Alg-tüketici yetiştiriciliği Tüketici tür örnekleri Uygulama yeri Kültür hacmi ve yeri Ekstansif, doğal fitoplankton - - Birlikte Çift kabuklu yumuşakçalar (larva, post larva, yetişkin) Deniz, göl, lagün, havuz > 1000 m 3, açık alanda Yarı-intensif, doğal fitoplankton patlamalarının teşviki Suyun zenginleştirilmesi ile Kesikli, sürekli Birlikte veya ayrı Penaid karides larvası, abalon, Brachionus, balık, karides, çift kabuklu yumuşakça (larva ve post larva), zooplankton Deniz, göl, lagün, havuz, tank > 100 m 3, açık alan veya sera İntensif, tek hücreli alg kültürü Ön su arıtımı, aşı, suyun zenginleştirilmesi Kesikli, sürekli Ayrı kültürler Çift kabuklu yumuşakça (larva besleme ve anaçların alıştırılmasında), penaid karides larvası, Brachionus Tüp, erlen, şişe, vertikal tüp, tank 1 m 3 - < 100 m 3, kapalı alan veya sera 8

16 Çizelge 2.2. Su ürünleri yetiştiriciliğinde kullanılan mikroalglerin sınıf ve cinsleri (De Pauw ve Persoone 1988) Sınıf Cins Uygulama örneği* Bacillariophyceae Haptophyceae Skletonema, Thalassiosira Phaeodactylum, Chaetoceros Cylindrotheca Bellerochea, Actinocyclus Nitzschia, Cyclotella Dicrateria, Cricosphaera, Coccolithus Isochrysis Pseudoisochrysis PL, ÇL, ÇPL PL, ÇL, ÇPL, A,TKL PL ÇL A PL, PL, ÇL, ÇPL, TKL,A ÇL, ÇPL, TKL Chrysophyceae Pavlova (Monochrysis) ÇL, ÇPL, A, R Prasinophyceae Cryptophyceae Tetraselmis, Pyramimonas, Micromonas Chroomonas, Cryptomonas Rhodomonas PL, ÇL, ÇPL, AL,A, R ÇL, ÇPL ÇPL ÇL, ÇPL Xanthophyceae Olisthodiscus ÇPL Chlorophyceae Carteria, Chlorococcum Brachiomonas, Dunaliella Chlamydomonas Chlorella Scenedesmus Nannochloropsis ÇPL ÇPL, A, TKL ÇL, ÇPL, A, Z, R ÇL, TKL, A, R, Z A, R, Z ÇPL, R, K Cyanophyceae Spirulina PL, ÇPL, A, TKL * PL, Penaid karides larvası; ÇL, çift kabuklu yumuşakça larvası, ÇPL, çift kabuklu yumuşakça postlarvası; TKL, tatlı su karidesi larvası; AL, abalon larvası; R, rotifer (Brachionus); A, Artemia; Z, tatlı su zooplanktonu; K, tuzlu su kopepodu. Akdeniz ülkelerinde deniz balıklarının, özellikle çipura ve levrek balıklarının yetiştiriciliğinde yaygın olarak üretimi yapılan mikroalg türleri çizelge 2.3 de verilmiştir. Canlı yem olarak kullanılacak mikroalglerin saf kültürleri, bu konuda çalışan kuluçkahanelerden veya özel kurumlardan alınabilir. 9

17 Çizelge 2.3. Akdeniz ülkelerinde yoğun üretimi yapılan alg türleri ve sınıfları (Moretti et al. 1999) Sınıf Bacillariophyceae Haptophyceae Chrysophyceae Prasinophyceae Chlorophyceae Tür Chaetoceros calcitrans Skletonema costatum Isochrysis galbana Isochrysis sp.( Tahiti hattı) Pavlova (Monochrysis) lutheri Tetraselmis suesica Tetraselmis chuii Tetraselmis tetrathele Chlorella sp. Dunaliella tertiolecta Nannochloropsis gaditana Nannochloropsis oculata Bu türler, boyutlarının uygunluğu, besin değerlerinin yüksekliği, üretimin kolaylığı, toksisite gibi negatif yan etkileri bulunmaması nedeniyle tercih edilmektedirler (Moretti et al. 1999). Sabit hacimlerde (kültür süresince hacmi değiştirilmeyen) yapılan kesikli kültür tekniği mikroalg üretiminde kullanılan en basit yöntemdir. Hücreler uygun bir kültür kabı içersinde gereksinim duyduğu besinlerce yeterli düzeyde zenginleştirilmiş kültür ortamına aşılanır ve ortam ışıkta havalandırılır. Havalandırma, hücreleri asılı halde tutmak ve CO 2 sağlamak için yapılır. Bu şekilde hücrelerin hem ışık kaynağından maksimum ölçüde yararlanması sağlanır hem de fotosentez için gereken inorganik karbon sağlanmış olur. Kültürlerde daha etkili bir homojenizasyon sağlamak için havalandırılan ortam aynı zamanda karıştırılır. 2 litreden daha küçük hacme sahip kültürlerin havalandırılması gereksizdir, çünkü bu kültürlerde su yüzeyi ile hava arasındaki gaz değişimi alg hücreleri için yeterlidir. Ancak böyle küçük hacimli kültürlerin homojen ortam koşullarına sahip olmasına dikkat edilmeli ve el ile çalkalanmalıdır (Gökpınar ve Büyükışık 1994). 10

18 Kesikli kültürlerde yeterli bir üretimi başarabilmek için alg büyüme dinamiklerinin iyi anlaşılması gerekir. Alg kültürlerinde büyüme denince, hücrelerin birim hacimde veya birim alanda belli bir zaman aralığında oluşturduğu kuru veya yaş ağırlıktaki organik kütle artışı akla gelir. Büyüme, organik maddedeki, klorofil miktarındaki, hücre sayısındaki, optik yoğunluktaki, vb. artışlarla izlenebilir. Uygun koşullarda (uygun sıcaklık, ışık, besin, tuzluluk, ph vb.) kültüre alınan mikroalg hücreleri zamana bağlı olarak artar. Bu artış (büyüme) eğrisi tüm kesikli kültürlerde karakteristik fazlara sahiptir Mikroalg Gelişimi Mikroalglerin kültür ortamında gelişimi çeşitli fazlarda gerçekleşir (Moretti et al. 1999); 1. lag-fazı; aşıdan hemen sonra alg hücreleri, sayıca değil boyut olarak artmaya ve besin ortamını absorbe etmeye başlar, 2. log-fazı; hücreler çok hızlı üreyerek üssel populasyon büyümesine ulaşır, 3. Geçiş fazı (veya azalan büyüme fazı); büyüme hızı yavaşça azalır, 4. Durgun faz; hücre sayısı ölüm oranı ve üreme oranı eşit olduğundan sabit kalır, 5. Azalma fazı; ölüm oranının büyüme oranından fazla olmasıyla hücre sayısı azalır. Yeni kültür daha iyi büyüyebildiğinden ve daha iyi durumda bir populasyon elde edildiğinden fitoplanktonik organizmaların log-faz süresince hasat edilmeleri tavsiye edilmektedir. Deniz balıkları kuluçkahanelerinde kullanılan mikroalglerin; alg türü, CO 2 ilavesi, aşı hacmine bağlı olarak normalde 5-7 günde log fazına ulaştıkları bildirilmiştir. Bu noktada kültürler; yeni kültürü başlatmak ve rotiferleri beslemek için veya balık tanklarında yeşil su olarak kullanılabilirler (De Pauw ve Personne 1988). 11

19 Darley (1982) ye göre alg türüne bağlı olarak hücre derişimu, logaritmik büyümenin ilk safhalarında yavaş değişir. Ancak bu fazın sonlarına doğru hızla değişmeye başlar. Başlangıçta ortamda mevcut olan nitrat kaynağının %1 i asimile edilirken, log fazı sonunda nitrat kaynağının son %50 si kullanılır (Gökpınar ve Büyükışık 1994). Bunu bir durgunluk evresi izler ve büyüme eğrisinde düz bir hat ile ifade edilir. Hücrelerin fizyolojik durumu logaritmik fazın başlangıcında sabite yakındır ve ani değişimler göstermez. Hücre fizyolojisi, durgunluk fazının başlangıcında, hücre bölünmesinin durmasından hemen önce bazı değişiklikler göstermeye başlar. Logaritmik fazdan durgunluk faza geçiş genellikle yavaş olur, ani geçişler daha çok istisnai durumlardır. Bu geçiş, daha çok büyüme hızı sıfıra düşünceye kadar yavaş ve kademeli olarak gerçekleşir. Kültür ortamında inorganik besinlerin yüksek düzeyde bulunması halinde, aşırı bir hücre artışı olacaktır. Bu durumda büyüme, hem ortama difüze olan CO 2 tarafından, hem de hücrelerin birbirini gölgelemesiyle, ışıktan yeterince yararlanamaması sonucu sınırlanır. Bu koşullarda bazı faktörler (besinlerin tükenmesi, toksik hücre dışı salgıların birikmesi vb.) büyümeyi tamamen durduruncaya kadar, büyüme gittikçe azalan hızlarda devam edecektir (Fox 1983). Mikroalg kültürleri ile ilgili çalışmalar oldukça uzun bir geçmişe sahiptir. Günümüzde biyoteknoloji alanında elde edilen gelişmeler bu konuya da yansımakta ve üzerinde önemle durulmaktadır. Soader (1980) e göre yeşil planktonik alg türlerinden Chlorella vulgaris in yoğun kültürleri ilk olarak 1919 da Warburg tarafından yapılmıştır (Gökpınar ve Büyükışık 1994). Bu arada diğer türlerin kültürleri de pek çok araştırıcı tarafından kullanılmaya başlanmıştır. Bu konuda yapılan ilk çalışmalar fizyoloji ve biyokimya alanlarında olup, özellikle fotosentetik döngülerin sırlarını açmaya yöneliktir. Daha sonraki yıllarda yapılan çalışmalarda çeşitli türlerin optimum kültür koşullarını saptamak pek çok araştırmanın odak noktası olmuştur (Gökpınar ve Büyükışık 1994). Deniz fitoplanktonunun büyümesini, metabolizmasını ve canlılığını dolayısıyla dağılımında etkili önemli bir ekolojik faktör ve değişken olan tuzluluk, fitoplankton kültürlerini de etkileyen önemli bir faktördür. Artan tuzluluğun P. tricornutum 12

20 kültürlerinde hücrelerin ortama adaptasyonlarını güçleştirdiği ve azalan büyüme hızlarına neden olduğu belirlenmiştir. 35 tuzluluk derecesinde yapılan denemede saptanan algal büyüme zayıf, büyüme hızı düşük ve biyomastaki artış 20 e göre daha az bulunmuş, bu tuzluluk derişiminde en yüksek büyüme hızı 1. ve 4. günler arasında elde edilmiş ve kültür daha sonra durgunluk fazına girmiştir. Kültür sonunda elde edilen biyomas miktarı başlangıca göre %24 oranında bir artış göstermiştir. 20 tuzluluk derecesinde büyüme eğrisi daha kararlı ve hızlı bulunmuştur. Biyomas artışı 35 e göre daha yüksek düzeydedir ve başlangıca göre artış oranı %54 civarındadır. 20 de elde edilen büyüme hızı 35 de elde edilen hızın yaklaşık iki katıdır. Tuzluluk artışına bağlı olarak hücrelerin fotosentez ve protein sentezi kapasiteleri azalır ve tuzluluğun daha çok artırılmasıyla büyüme hızı ve sonuç ürün üzerinde belirgin bir sınırlayıcı etki ortaya çıkar. Ancak örihalin bir form olarak tanımlanan P. tricornitum tuzluluk değişimlerine karşı diğer türlerden daha dayanıklıdır. Pek çok türün canlığını dahi sürdüremeyeceği 140 tuzlulukta büyüme hızı çok azalsa bile, fotosentetik aktivite belirli bir süre devam eder (Gökpınar 1983). 13

21 2.3. Nannochloropsis Sistematik Alem : Protista Kol : Cryptogamae Bölüm : Chlorophyta Sınıf : Eustigmatophyceae Takım : Nannochlorosidales Aile : Nannochlorosidaceae Cins : Nannochloropsis Tür : Nannochloropsis oculata (Droop) Green (Deniz Chlorellası, Japon Chlorellası) Nannochloropsis oculata türünün görünümü şekil 2.1 de verilmiştir. Şekil 2.1. Nannochloropsis oculata ( 14

22 Özellikleri Nannochloropsis oculata hemen hemen önceki tüm Japon bilimsel raporlarda Chlorella nın deniz türleriyle karıştırılmıştır yılında taksonomik olarak Nannochloropsis olarak yerini almıştır (Maruyama et al. 1986). N. oculata hücreleri hareketsiz ve yeşil renklidir. Hücreler flagella taşımazlar. Küçük ve küre şeklindeki hücreler 4-6 µm çapındadır. Kloroplast hücrenin neredeyse tümünü kapsar. Kültür ortamında N. oculata hücreleri yüzeyde yüzmeye eğilim gösterirken, havalandırma kesildiğinde su sütununda askıda kalırlar. Klorofil b taşımadıklarından dolayı benzer bir isme sahip olmasına rağmen Nannochloris ten farklı bir bölümde sınıflandırılmışlardır (Güner ve Aysel 1997, Koray 2002). Yüksek oranda B 12 vitamini ve EPA (20:5 ω-3, Eikosapentaneoik asit) içerdiğinden dolayı rotifer (Brachionus plicatilis), tuzlu su karidesi (Artemia salina) ve benzeri süzerek beslenen organizmaların yetiştiriciliğinde yaygın olarak kullanılan bir alg türüdür (Okauchi 1991, Hoff ve Snell 1997). Nannochloropsis türleri, ticari olarak değerlendirilen astaksantin ve kantaksantin pigmentlerini taşıdıklarından giderek artan bir öneme sahiptirler (Lubian et al. 2000) Isochrysis Sistematik Alem: Kol: Bölüm: Sınıf : Takım : Aile : Cins: Tür: Protista Cryptogamae Chrysophyta Prymnesiophyceae (Haptophyceae) Isochrysidales Isochrysidaceae Isochrysis Isochrysis galbana Parke 1949 (Tahiti Isochrysis, T-Iso) 15

23 2 Isochrysis galbana türünün görünümü şekil 2.2 de verilmiştir. Şekil 2.2. Isochrysis galbana ( Özellikleri Hareketli ve altın-kahverengi renkli hücrelerdir. İki düz flagella ve bir körelmiş haptonema içerirler. Bu iki flagella hücrenin uç kısmında bulunur. Hücreler suda hızlı hareket ederken kendi etrafında rotasyon hareketiyle yüzerler. Yuvarlak hücreler 4-8 µm çapındadır. Hücre kırmızı bir göz noktasına sahiptir. Kloroplast bir fincan şeklindedir ve hücrenin 1/3 ünü kaplar. Geride kalan ¼ lük kısım transparent görülür (Güner ve Aysel 1997, Koray 2002). Rotifer, akivades (kum midyesi), istridye, ve karides larvalarının yetiştiriciliğinde yaygın olarak kullanılır (Hoff ve Snell 1997). I. galbana bivalve larvalarının beslenmesinde çok yaygın olarak kullanılır. Chaetoceros türleri gibi besin değerleri oldukça iyidir (Okauchi 1991). 16

24 2.5. Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana Türlerinin Optimum Kültür Koşulları Chen ve Long (1991) un yaptığı çalışmada bu türlerin kültürü için optimal koşullar özetlenmiştir (çizelge 2.4.). Çizelge 2.4. Çin de yaygın olarak kullanılan N. oculata ve I. galbana için uygun yetiştirme koşulları (Chen ve Long 1991) Tür Aydınlatma(Lüks) Sıcaklık ( o C) Tuzluluk ( ) ph N. oculata ,5-8,5 I. galbana Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana Türlerinin Besin Değeri ve Kompozisyonları Bir alg türünün besin değeri o alg türünün hücre büyüklüğüne, sindirilebilirliğine, yüzme hızına, toksik madde üretimine ve biyokimyasal kompozisyonuna bağlıdır. Denizel organizmaların yetiştiriciliğinde kullanılan alg türlerinin besin kompozisyonunun değerlendirilmesinde içerdikleri yüksek doymamış yağ asitleri (HUFA veya PUFA) özellikle Eikosapentotenoik asit (20:5 ω-3, EPA), Arakidonik asit (20:4 ω-6, ARA), ve Dekozahekzanoik asit (22:6 ω-3, DHA) büyük öneme sahiptir. Çizelge 2.5. de Japonya da canlı yem kaynağı olarak kullanılan bazı fitoplankton türlerinin yağ asitleri kompozisyonu verilmektedir (Okauchi 1991). N. oculata EPA içeriği bakımından zenginken I. galbana DHA yönünden zengindir (Volkman et al. 1989, Hur 1991, Okauchi 1991, Coutteau 1996). 17

25 Çizelge 2.5. Japonya da canlı yem kaynağı olarak kullanılan bazı fitoplankton türlerinin yağ asitleri kompozisyonu (%) (Okauchi 1991) Türler EPA Toplam ω3 HUFA Tetraselmis tetrathele 6,4 8,1 Nannochloropsis oculata 30,5 42,7 Pavlova lutheri 13,8 23,5 Isocrysis galbana 3,5 22,5 Phaeodactylum tricornutum 8,6 9,6 Skeletonema costatum 13,8 15,5 18

26 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Materyal Deneme yeri Deneme, İzmir Şakran mevkiinde çipura ve levrek balıklarının larva ve yavru yetiştiriciliğinin yapıldığı AKVATEK firmasının kuluçkahanesinde bulunan kültür ünitesinde gerçekleştirilmiştir Deneme süresi Deneme süresi 14 gündür Deneme alanı Denemenin yapıldığı yer işletmenin alg kültür ünitesidir. Ünitenin ebatları 4m x 3m dir Deneme materyali Denemede kullanılan Isochrysis galbana ve Nannochloropsis oculata türleri aynı işletmenin alg saf kültür ünitesinden temin edilmiştir Deneme kullanılan su Denemede kullanılan su sırası ile; 100 mikronluk kum filtresi+uv+10 mikronluk torba filtre+5 mikronluk disk filtre+uv den geçirilmiştir. Bölgede bulunan deniz suyu 40 tuzluluktadır. Tatlı su ilave edilerek 20 ve 30 tuzluluk ayarlanmış ve sonuç derişimler refraktometre ile ölçülmüştür. 19

27 Deneme koşulları Isochrysis galbana ve Nannochloropsis oculata saf kültürleri, tüplerden hacim artırma yöntemiyle balon jojelere aşılanmıştır. Denemede kesikli üretim tipi uygulanmış, 4 litrelik cam kaplar kullanılmıştır. Her bir deneme kabına eşit havalandırma yapılarak fitoplanktonun çökmesi önlenmiştir. Deneme sürekli ışıklanma koşullarında sürdürülmüştür. Her bir deneme kabının arkasına eşit mesafede 26 mm çaplı 36 wattlık floura özelliğe sahip kırmızı mor renkli floresan lamba yerleştirilmiştir. Ortam sıcaklığı 20 o C a klima ile ayarlanmıştır (Brown et al. 1997) Besin ortamı Denemede fitoplankton kültürleri için f/2 Guillard zenginleştirme ortamı kullanılmıştır (Moretti et al. 1999) İz element stok ve çalışma çözeltileri İz element stok çözeltilerinin hazırlanmasında, her bir çözelti için aşağıda belirtilen kimyasal maddeler 1 litreye tamamlanmıştır; Çözelti A: ZnSO 4.H 2 O (30 g) + CuSO 4.5H 2 O (25 g) + CoSO 4.7H 2 O (30 g) + MnSO 4.H 2 O (20 g) Çözelti B: FeCl 3.6H 2 O (50 g) Çözelti C: Na 2 MoO 4.2H 2 O (25 g) Çözelti D: EDTA.2H 2 O (50 g) Stok çözeltiler direkt ışıktan korunarak ortam sıcaklığında saklanmıştır. İz element çalışma çözeltisi, stok çözeltilerin aşağıda belirtilen miktarlarda karıştırılması ve 1 litreye tamamlanmasıyla hazırlanır; Çözelti D (100 ml) + Çözelti A (10 ml) + Çözelti B (10 ml) + Çözelti C (10 ml) 20

28 Çalışma çözeltisi otoklavda sterilize edilmiş, direkt ışıktan korunarak ortam sıcaklığında saklanmıştır. Bu çözelti her bir litre deniz suyu için 1 ml olarak kullanılmıştır Vitamin stok ve çalışma çözeltisi Vitamin stok çözeltisinin hazırlanmasında, her vitamin çözeltisi, saf su ile 1 litreye tamamlanmıştır. Vitamin B 12 Cyanocobalamin (0,1 g) Vitamin B 1 Thiamin (10 g) Vitamin H Biotin (0,1 g) Stok çözeltiler karanlık ortamda ve buzdolabında saklanmıştır. Vitamin çalışma çözeltisi, stok çözeltilerin aşağıda belirtilen miktarlarda karıştırılması ve 1 litreye tamamlanmasıyla hazırlanır. B 12 çözeltisi (10 ml) + B 1 çözeltisi (10 ml) + H çözeltisi (10 ml) Vitamin çalışma çözeltisi de koyu renkli bir şişede ve buzdolabında saklanmıştır. Bu çözelti her bir litre deniz suyu için 1 ml olarak kullanılmıştır Mineral tuzları çalışma çözeltisi Mineral tuzları çalışma çözeltisi için stok çözelti hazırlamaya gerek yoktur. Mineral tuzları çalışma çözeltisi aşağıdaki kimyasalların karıştırılıp 1 litreye tamamlanmasıyla hazırlanmıştır. Mineral tuzları çalışma çözeltisi: NaNO 3 (300 g) + KH 2 PO 4 (30 g) + NH 4 Cl (20 g) Mineral tuzları çözeltisi, otoklavda sterilize edildikten sonra direkt ışıktan korunarak ortam sıcaklığında saklanmıştır. Bu çözelti her bir litre deniz suyu için 1 ml olarak kullanılmıştır. 21

29 3.2. Yöntem Denemenin kurulması Denemede kullanılacak cam kaplar asitle temizlenmiştir. Daha sonra filtre edilmiş ve istenilen tuzluluk değerlerine ayarlanmış deniz suyu ile doldurulmuştur. Kapların ağız kısmı alüminyum folyo kapatıldıktan sonra otoklavda 121 o C da 1,4 atm basınç altında 1 saat süre ile sterilize edilmişlerdir. Kaplardan her bir tuzluluk için 3 tekerrür olacak şekilde her tür için 9 ar adet hazırlanmıştır. Denemede kullanılacak alg türleri olan Isochrysis galbana ve Nannochloropsis oculata türleri önce saf kültür dolabındaki tüplerden alınarak 0,5 litre hacimli balon jojelere ekilmiştir. İstenilen yoğunluğa ulaşmış jojeler, sterilize edilmiş ve tatlı su ilavesi ile tuzluluğu istenilen değerlere ayarlanmış 4 litre hacimli cam kaplara ekilmiştir. Kaplara f/2 Guillard besin ortamı ilave edilmiştir. Her kavanoz homojen bir havalandırma, sürekli ve eşit ışık koşullarında tutulmuştur. Deneme başlangıcında kaplarda hücre sayımı (0. gün) yapılmıştır. Kaplardan her gün aynı saatte örnekler alınarak hücreler sayılmıştır Hücre sayımı Kültürlerde hücre sayımı Geliştirilmiş tip Neubauer sayım kamarası (hemasitometre) kullanılarak yapılmıştır (Guillard 1978, Schoen 1988). Sayım amacıyla her bir kültür kavanozundan alınan üçer örnek sayılarak bulunan değerlerin aritmetik ortalaması alınmıştır. Örneğin sayım odacığına yerleştirilmesinde aşağıdaki hususlara dikkat edilmiştir; Sayım kamarası temizlenip %90 alkol içerisine konmuş kesinlikle toz ve yağdan arındırılmış, Lamel sayım kamerasının ölçümlendirilmiş kısmına yerleştirilmiş, Sayım kamerası ile lamel arasında Newton halkası oluşuncaya kadar lamel sıkı bir şekilde bastırılıp hafifçe döndürülmüş, 22

30 Bir damla örnek (lamelin karşılıklı kenarlarına kadar yayılacak miktarda) lamelin üstüne damlatılmış, Sayım kabı, örneğin buharlaşmasını önlemek için bir parça ıslak kağıt yerleştirilmiş petri kabına konarak hücrelerin çökmesi için 5 dakika beklenmiş, Sayım binoküler mikroskop kullanılarak yapılmıştır. Geliştirilmiş tip Neubauer sayım kamarası 0,1 mm derinliktedir ve 9 adet 1 mm 2 lik kare alanı bulunmaktadır. Bu kamarada merkezdeki kare 25 kare alanına ve her bir kare 16 küçük kare alanına bölünmüştür. Merkezdeki kare alanında toplam 400 (16 x 25) küçük kare bulunmaktadır. Bu küçük karelerin bir tanesinin hacmi 1/4000 mm 3 yani 2,5 x 10-7 ml dir. Sayım sonucunda hücre sayısı aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır (Konuk 1975, Cirik ve Gökpınar 1993); Sayılan hücre sayısı x Hücre sayısı (adet/ml) = Sayılan küçük kare sayısı 23

31 Anlık büyüme hızının hesaplanması Her iki türün anlık büyüme hızı aşağıdaki formüle göre hesaplanmıştır (Abu-Rezq 1999); ln N t ln N 0 K = t Burada, K; anlık büyüme hızı, N t deney sonunda hücre sayısı, N 1 başlangıç hücre sayısı, t; zamanı (gün) göstermektedir İstatistiksel analizler Denemede elde edilen verilerin değerlendirilmesinde varyans analizi (ANOVA) ve Duncan testi yapılmıştır (Düzgüneş vd 1993). Bu amaçla Minitab ve Mstat-C paket programlarından yararlanılmıştır. 24

32 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1. Nannochloropsis oculata İle İlgili Bulgular Deneme süresince 3 farklı tuzluluk derişimindeki kaplarda sayılan Nannochloropsis oculata türüne ait ortalama hücre sayıları şekil 4.1 de verilmiştir. En düşük Nannochloropsis oculata hücre sayısı 40 tuzluluk derişimine sahip kültürlerde belirlenmiştir. 20 tuzluluk derişiminde hücre sayısı 11. güne kadar logaritmik fazda olup belirgin bir artış göstermiş, 11. günden itibaren ise kültürler durgun faza girmiştir. 30 tuzluluk derişiminde hücre sayısı 9. güne kadar artmıştır. 40 tuzluluk derişiminde, en yüksek hücre sayısı değerleri 10. günde belirlenmiştir. Deneme süresince Nannochloropsis oculata türünde hücre sayısının en yüksek değeri 24,6x10 6 adet/ml olarak 9. günde 30 tuzluluk derişimindeki kültürlerde belirlenmiştir (çizelge 4.1.). Hücre sayılarının tuzluluk derişimlerine göre farklılığı Varyans Analizi yapılarak incelenmiş ve istatistiki olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). Hücre sayılarının tuzluluk derişimlerine ve günlere göre farklılıkları ise Duncan testi ile incelenmiştir. Mikroalg sayısının en yüksek değerine 20 tuzlulukta 11. günde, 30 tuzlulukta 9. günde ve 40 tuzluluk derişiminde 10. günde ulaştığı, bu günlerden sonra hücre sayısındaki azalmanın istatistiksel olarak önemli olduğu bulunmuştur. Hücre sayılarının gruplara göre değişimi incelendiğinde ise deneme başlangıcında (0. gün) hücre sayıları arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olmadığı, 1. günden itibaren ise 2., 3., 4., 5., 7. ve 8. günde 20 derişimde hücre sayısının 30 derişimdekinden yüksek veya benzer olması dışında, en yüksek hücre sayısı değerlerinin 30 tuzluluk derişiminde olduğu saptanmıştır (p<0,05). 25

33 Nannochloropsis oculata Hücre sayısıx106 adet/ml Gün %o 20 Kons %o 30 Kons %o 40 Kons Şekil 4.1. Nannochloropsis oculata türünde deneme süresinde farklı tuzluluk derişimlerinde ortalama hücre sayıları Nannochloropsis oculata türünün farklı tuzluluk derişimlerinde anlık büyüme hızı değerleri ise şekil 4.2 de verilmiştir. Buna göre en yüksek anlık hücre büyüme hızı 30 tuzluluk derişiminde 0,17/gün olarak hesaplanmıştır. 26

34 Çizelge 4.1. Deneme süresinde Nannochloropsis oculata türünde farklı tuzluluk derişimlerine göre hücre sayılarının değişimi (Ortalama ± Standart sapma) (10 3 x adet/ml) (*) Gün %020 %030 %040 0 (deneme başlangıcı) 2470 Aj ± Ak ± Ak ± Bi ± Aj ± Cj ± Ah ± Ai ± Bi ± Ag ± Ah ± Bh ± Af ± Bg ± Cg ± Ae ± Bf ± Cf ± Bd ± Ae ± Ce ± Abc ± Ad ± Bd ± Abc ± Ac ± Bc ± Bc ± Aa ± Cab ± Ba ± Ab ± Ca ± Ba ± Aab ± Cb ± Bab ± Ab ± Cab ± Bbc ± Aa ± Cab ±328 (*) ABC; Aynı satırda farklı üslü harfleri taşıyan ortalamalar arasındaki fark istatistiki olarak önemlidir (p<0,05) abcdefghijk; Aynı sütunda farklı üslü harfleri taşıyan ortalamalar arasındaki fark istatistiki olarak önemlidir (p<0,05) 27

35 0,25 Anlık Büyüme Hızı (K) 0,2 0,15 0,1 0,05 0 %o 20 %o 30 %o 40 Tuzluluk Derişimi Isochrysis galbana Nannochloropsis oculata Şekil 4.2. Farklı tuzluluk derişimlerinde Isochrysis galbana ve Nannochloropsis oculata türlerinin anlık büyüme hızları 4.2. Isochrysis galbana İle İlgili Bulgular Deneme süresince 3 farklı tuzluluk derişimindeki kaplarda sayılan Isochrysis galbana türüne ait ortalama hücre sayıları şekil 4.3 de verilmiştir. En düşük mikroalg hücre sayısı 40 tuzluluk derişiminde olan kültürlerde belirlenmiştir. 20 tuzluluk derişiminde hücre sayısı 9. güne kadar logaritmik fazda belirgin bir artış göstermiş, 10. günden itibaren ise kültürler durgun faza girmiştir. 30 tuzluluk derişiminde hücre sayısı en yüksek değerine 12. günde ulaşmıştır. 40 tuzluluk derişiminde ise en yüksek hücre sayısı değerleri 9. ve 13. günde belirlenmiştir. Deneme süresince Isochrysis galbana türünde hücre sayısının en yüksek değeri 8,4x10 6 adet/ml olarak 9. günde 20 tuzluluk derişimindeki kültürlerde belirlenmiştir (çizelge 4.2.). Hücre sayılarının tuzluluk derişimlerine göre farklılığı Varyans Analizi yapılarak incelenmiş ve istatistiki olarak önemli bulunmuştur (p<0,01). 28

36 Hücre sayılarının tuzluluk derişimlerine ve günlere göre farklılıkları ise Duncan testi ile incelenmiştir ve mikroalg sayısının en yüksek değerine 20 ve 40 tuzluluk derişiminde 9. günde, 30 derişimde ise 12. günde ulaştığı, bu günlerden sonra hücre sayısındaki azalmanın istatistiksel olarak önemli olduğu bulunmuştur (p<0,05). Hücre sayılarının gruplara göre değişimi incelendiğinde ise deneme başlangıcında (0. günde) hücre sayıları arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olmadığı, 1. günden itibaren ise 2., 6. ve 7. günde 30 derişimde hücre sayısının 20 derişimdekinden yüksek veya benzer olması dışında, en yüksek hücre sayısı değerlerinin 20 tuzluluk derişiminde olduğu saptanmıştır (p<0,05). Isochrysis galbana 9 8 Hücre sayısıx106 adet/ml Gün %o 20 Kons %o 30 Kons %o 40 Kons Şekil 4.3. Isochrysis galbana türünde deneme süresinde farklı tuzluluk derişimlerinde ortalama hücre sayıları 29

37 Isochrysis galbana türünün farklı tuzluluk derişimlerinde anlık büyüme hızı değerleri şekil 4.2 de verilmiştir. Buna göre en yüksek anlık hücre büyüme hızı 20 tuzluluk derişiminde 0,21/gün olarak hesaplanmıştır. Çizelge 4.2. Deneme süresinde Isochrysis galbana türünde farklı tuzluluk derişimlerine göre hücre sayılarının değişimi (Ortalama ± Standart sapma) (10 3 x adet/ml) (*) Gün Am 490 Ak 485 Ak ±5 ±5 ± Al 1025 Bj 933 Bj ±26 ± Bk 3091 Aı 2383 Cı ±38 ±52 ± Aj 4175 Bh 3566 Ch ±25 ±66 ± Aı 5733 Bg 4583 Cg ±55 ±58 ± Ag 6233 Bf 5116 Cf ±14 ±115 ± Ah 6558 Ae 6433 Bd ±40 ±52 ± Af 7108 Abc 6583 Bc ±100 ±112 ± Ae 7216 Bb 6750 Cb ±38 ±104 ± Aa 7116 Bbc 6900 Ca ±25 ±104 ± Ab 6850 Bd 6300 Ce ±38 ±50 ± Ad 7383 Ba 6741 Cb ±57 ±29 ± Ac 7416 Ba 6766 Cb ±218 ±30 ± Ac 7050 Bc 6900 Ca ±14 ±50 ±50 0 (deneme başlangıcı) (*) ABC; aynı satırda farklı üslü harfleri taşıyan ortalamalar arasındaki fark istatistiki olarak önemlidir (p<0,05) abcdefhhıjklm; aynı sütunda farklı üslü harfleri taşıyan ortalamalar arasındaki fark istatistiki olarak önemlidir (p<0,05) 30

38 5. TARTIŞMA VE SONUÇ Bu araştırmada, İzmir Şakran da bulunan deniz balıkları larva ve yavru yetiştiriciliğinin yapıldığı bir kuluçkahanede, ülkemizde rotifer beslemede yaygın olarak kullanılan iki alg türünün farklı tuzluluk derişimlerinde büyüme hızları incelenmiştir. Deneme koşullarında iki alg türünün kültürlerinde (Nannochloropsis oculata ve Isochrysis galbana) iyi bir gelişim izlenmiştir. Genel olarak her iki türde, 9. güne kadar hücre sayısı önemli düzeyde artmış, kültürler günden itibaren durgun faza girmiştir. Fabregas et al. (1986), Isochrysis galbana türünde logaritmik büyüme fazının 5-8 gün sürdüğünü bildirmişlerdir. Phatarpekar et al. (2000) ise, Isochrysis galbana kültürlerinin 6. günden itibaren durgun faza girdiğini, bununda başlangıçtaki hızlı gelişim nedeniyle besin maddelerinin hızla tüketilmesinden kaynaklandığını belirtmişlerdir. Bulgular arasındaki fark, denemede kullanılan kapların hacimleri arasındaki farklılık veya ışık, sıcaklık gibi koşulların farklılığından kaynaklanmış olabilir. Denemede başlangıcında farklı tuzluluk derişimlerindeki kültürlerde hücre sayıları arasındaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır. Ancak 1. günden itibaren farklı derişimlerdeki kültürlerde hücre sayılarındaki artışın istatistiksel olarak önemli düzeyde farklı olduğu belirlenmiştir (p<0,05). Bu sonuç Abu-Rezeq et al. (1999) ile uyum göstermektedir. Araştırma kullanılan en yüksek tuzluluk derişiminde ( 40), iki türünde en düşük büyüme hızını gösterdiği ve maksimum hücre sayısının diğer derişimlerdeki kültürlere oranla daha düşük olduğu belirlenmiştir. Deniz fitoplanktonunun büyümesini, metabolizmasını ve canlılığını etkileyen önemli bir ekolojik faktör olan tuzluluk, fitoplankton kültürlerini de etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Artan tuzluluk derişiminin Phaeodactylum tricornutum kültürlerinde hücrelerin ortama adaptasyonunu güçleştirdiği ve büyüme hızlarında azalmaya neden olduğu belirtilmiştir. Tuzluluk artışına bağlı olarak hücrelerin fotosentez ve protein sentezi 31

39 kapasiteleri azalır ve tuzluluğun daha çok artırılması ile büyüme hızı ve sonuç ürün üzerinde belirgin bir ket vurucu etki ortaya çıkmaktadır (Gökpınar 1983). Araştırmada, en yüksek hücre sayısı Nannochloropsis oculata türünde 30 tuzluluk derişiminde 9. günde 24,6x10 6 adet/ml olarak belirlenmiştir. Bu türde en yüksek anlık büyüme hızı 0,17/gün olarak 30 tuzluluk derişiminde saptanmıştır. Abu- Rezeq et al. (1999), Nannochloropsis türlerinde maksimum hücre sayısının tuzluluk derişimlerinde 24,9-32,4x10 6 adet/ml, anlık büyüme hızının ise 0,11-0,13/gün olduğunu bildirmişlerdir. Araştırmada belirlenen en yüksek hücre sayısı değerleri Abu-Rezeq et al. (1999) ile uyum içerisindedir. Isochrysis galbana türünde ise en yüksek hücre sayısı, 20 tuzluluk derişiminde 9. günde 8,4x10 6 adet/ml, en yüksek anlık büyüme hızı ise 20 tuzluluk derişiminde 0,21/gün olarak bulunmuştur. Phatarpekar et al. (2000), Isochrysis galbana türünde hücre sayısının 4. günde 8,9x10 5 adet/ml ye yükseldiğini, 6. günden itibaren ise deneme sonuna kadar azaldığını belirtmişlerdir. Abu-Rezeq et al. (1999), Isochrysis türünde en yüksek hücre sayısının 5,86-6,26x10 6 adet/ml, anlık büyüme hızının ise 0,16/gün olarak 30 tuzluluk derişiminde belirlendiğini belirmişlerdir. Bu değerler, araştırmamızda Isochrysis galbana türünde belirlenen en yüksek hücre sayısı değerleri ve anlık büyüme hızlarından düşüktür. Bulgularımıza göre Isochrysis galbana türünde 20 tuzluluk derişiminde daha yüksek bir büyüme hızı elde edilmektedir. Araştırma sonuçlarına göre, Nannochloropsis oculata türü için optimum tuzluluk derişimi 30, Isochrysis galbana türü için ise 20 olarak saptanmıştır. Isochrysis galbana türünde ilk üretim çalışmalarını yapan araştırıcılardan Kain ve Fogg (1958), 10 tuzluluk derişiminde sonra büyüme hızının düştüğünü ancak arasında büyüme hızının istatistiksel olarak önemli bir farklılık göstermediğini belirtmişlerdir. Laing (1985), Isochrysis galbana türünün derişimde iyi bir gelişim gösterdiğini ve 35 tuzluluk derişiminden sonra büyümenin önemli düzeyde azaldığını belirtmiştir. Optimum büyüme hızının Isochrysis türünde tuzluluk derişimleri arasında saptandığı, Nannochloropsis türünde ise 35 tuzlulukta büyüme 32