Journal of FisheriesSciences.com

Keywords

Seaweed, Protein, Lipid, Fatty acid composition

Giris

Makroalgler sig sucul ekosistemlerin önemli ögeleri olup (Duarte, 1995; Valiela ve ark.,1997), besince zengin kiyisal ortamlarda yüksek biyo-mas degerlerine ulasabilmektedirler. Makroalg topluluklarinda birincil üretim düzeylerinin, çogu verimli karasal bitki topluluklarina esit ya da daha yüksek oldugu bildirilmistir (Graham ve Wilcox, 2000). Makroalgler tüketici organizma-lara besin olarak katki sagladiklari gibi, sucul canlilara üreme ve barinma ortami da olustur-maktadirlar. Yesil (Chlorophyta), kirmizi (Rho-dophyta) ve kahverengi algler (Phaeophyta) mak-roalglerin yer aldigi alg gruplaridir. Protein, mi-neral ve vitamin içerigi yönünden degerli bir be-sin kaynagi olmalari nedeniyle makroalgler in-sanlar tarafindan da uzun yillardir gida olarak kullanilmaktadir (Fleurence, 1999; Wong ve Cheung, 2000; Subba Rao ve ark. 2007). Çin’de makroalglerin insan gidasi olarak kullaniminin 2500 yil öncesine dayandigi tahmin edilmektedir (Tseng,1981). Son yillarda alg ürünleri tüketimi-nin Avrupa ülkelerinde de arttigi belirtilmektedir (Dawczynski ve ark., 2007). Günümüzde yakla-sik 221 makroalg ticari olarak degerlendirilmekte ve bunlarin %65’i insan gidasi olarak kullanil-maktadir (Zemke-White ve Ohno, 1999).

Dünya nüfusunun giderek artmasiyla artan be-sin ihtiyacinin yani sira global iklim degisikligi ve kullanilabilir su kaynaklarinin azalmasi, kara-sal gida üretiminde azalmaya yol açmis ve bunun sonucunda insanlar denizel ürünlerin daha etkin kullanimina yönelmistir. Son yillarda makroalg-lerin katki maddesi olarak kullanimi ve hatta tip alaninda kullanimi giderek artmaktadir (Wong ve Cheung, 2000). Makroalglerin hücre duvarinda bulunan agar, alginat ve karragen gibi polisakka-ritler gida endüstrisinde katki maddesi olarak ve eczacilikta kullanilmaktadir. Uzakdogu ve Asya ülkelerinde yogun yetistiriciligi yapilan Porphyra adli makroalgin içerdigi iyot, biyoaktif maddeler ve antifungal maddeler nedeniyle tedavi edici de-geri oldugu belirlenmistir (Shameel ve Aftab, 1993).

Ülkemizin üç yani denizlerle çevrili olmasina karsin, makroalglerin kullanim alanlari oldukça sinirli düzeydedir. Türkiye kiyilari makroalgleri-nin dagilimi ve taksonomisi konusunda yapilmis çok sayida çalisma bulunmaktadir (Aysel ve Gü-ner, 1980; Dural ve ark., 1989; Aysel ve Gezer-ler-Sipal, 1996; Öztürk ve ark.,1996). Kiyilari-mizda dagilim gösteren makroalglerin kimyasal içerigi ve kullanim olanaklari konusundaki ça-lismalar ise son yillarda artis göstermistir (Çetin-gül ve Güner, 1996; Bilgin ve Ertan, 2002; Dere ve ark. 2003; Kaykaç ve ark. 2008; Polat ve Özo-gul, 2008; Polat ve Özogul, 2009).

Bu çalismada ülkemizin kuzeydogu Akdeniz kiyisinda yer alan Iskenderun Körfezi’nde dagi-lim gösteren bazi makroalg türlerinin protein, li-pit ve yag asitleri yönünden biyokimyasal içe-riklerinin arastirilmasi amaçlanmistir. Çalismada, bölgede dagilim gösteren bes makroalg türü (Sargassum acinarum (Linn.) C. Agard., Halop-teris scoparia (Linn.) Sauv., Dictyota dichotoma (Huds.) Lam., Taonia atomaria (Wood.) J.Agard., Liagora sp.) kullanilmistir.

Materyal ve Metot

Arastirmada kullanilan makroalg örnekleri Is-kenderun Körfezi’nin kuzey-kuzeybati kiyisindan toplanmistir. Analizler için bölgede dagilim gös-teren dört kahverengi (Sargassum acinarum, Halopteris scoparia, Dictyota dichotoma, Taonia atomaria) ve bir kirmizi alg türü (Liagora sp.) seçilmistir. Littoral zonun üst kesimlerinden top-lanan makroalg örnekleri önce çesme suyu ve daha sonra saf su ile iyice yikanmis tuz, kum ve diger yabanci maddelerden arindirilmistir. Daha sonra makroalg örnekleri kurutma kagitlari üze-rine serilerek fazla sularini birakmalari saglanmis ve bu islemin ardindan her bir tür ayri ayri polie-tilen posetlere konulup etiketlenerek analizlere kadar -86°C de saklanmistir.

Besin maddesi bilesenleri ve yag asidi analizleri

Makro alg türlerinin biyokimyasal kompozis-yonunu belirlemek için; yag içerigi soksalet me-toduna göre, nem orani AOAC (1990)’e göre, ham protein Kjeldhal metoduna göre, kül orani ise AOAC (1990)’e göre yapilmistir. Besin mad-desi bileseni analizleri her bir tür için üç paralelli olarak yapilmis, sonuçlar % yas agirlik olarak bulunmus ve ortalama± standart sapma olarak verilmistir.

Kimyasal analizler arasinda yag asiti metil esterleri analizi (FAME), AOAC (1990)’e göre yapilmistir. Analizde borontrifloride/metanol kullanilarak yaglarin metilesterifikasyonu yapil-mistir. Makroalglere ait yag asitleri gaz kromo-tografisi (GC Clarus 500, Perkin Elmer) kullani-larak tespit edilmistir.

Gaz Kromotografisi Sartlari

GC Clarus 500 cihazi (Perkin–Elmer, USA), bir adet alev iyonizasyon detektörü ve kolon SGE (30 m X 0.32 mm ID X 0.25 μm BP20 0.25, SGE Analytical Science Pty Ltd, Victoria, Australia) kullanilarak analiz edilmistir. Enjektör ve de-dektör sicakliklari sirasi ile 220°C ve 280°C dir. Bu esnada firin sicakligi 5 dakika 140°C‘de tu-tulmus, sonrasinda her dakika 4°C arttirilarak 200°C’ye kadar, 200°C’den 220°C’ye de her da-kika 1°C arttirilarak getirildi. Analizlerde enjekte edilen numune ölçüsü 1μl olup, tasiyici gaz da 16 ps’de kontrol edildi. Yag asitleri standart 37 bile-senden olusan FAME karisiminin gelme zaman-larina bagli olarak karsilastirilmasiyla tanimlan-mistir. Ayni sekilde yapilan iki GC analiz so-nuçlari ± standart sapma degerleri ile % olarak ifade edilmistir.

Bulgular ve Tartisma

Makroalglerin Temel Besin Maddesi Bilesenleri

Çalismada incelenen bes makrolag türüne ait temel besin maddesi bilesenlerinin yas agirliktaki oranlari Tablo 1’de, bu degerlere göre hesaplanan kuru maddedeki oranlari ise Tablo 2’de verilmis-tir. Kahverengi alglerden D. dichotoma en yük-sek protein degerine sahip tür olurken (%15.41 kuru ag.), S. acinarum’un protein içerigi diger türlere oranla daha düsük (%6.30 kuru ag.) bu-lunmustur. Burtin (2003), kahverengi alglerin kuru maddededeki protein oranlarinin %5-15 oranlarinda, kirmizi ve yesil alglerin ise %10-30 düzeylerinde oldugunu bildirmistir. Bu çalismada kahverengi alglerin protein oranlari Burtin (2003)’in belirledigi sonuçlara benzer bulun-mustur. Incelenen türler içerisindeki tek kirmizi alg türü olan Liagora sp. nin kuru maddedeki protein orani ise %8.01 olarak bulunmustur.

Tablo 1. Makroalg türlerinin temel besin maddesi bilesenleri (% yas ag.)
Table 1. The proximate composition of seaweed species (% wet weight).

Dawczynski ve ark., (2007), her ne kadar kir-mizi alglerin kuru maddedeki protein oranlarinin kahverengi alglerden daha yüksek düzeylerde ol-dugunu belirtmis olmakla birlikte, bu çalismada tek kirmizi alg türü olan Liagora sp.’nin protein orani, kahverengi alglerden D. dichotoma ve T.atomaria‘nin protein oranlarindan daha düsük bulunmustur (Tablo 2). Makroalg türlerinde lipit içerigi kuru agirlik olarak D. dichotoma hariç ge-nellikle % 0.02-4.64 arasinda degiskenlik gös-termistir. Bu bulgulara benzer olarak Herbreteau ve ark. (1997) analizi yapilan makroalglerin ço-gunlugunda lipit içeriginin %4’den düsük oldu-gunu bildirmistir. Ancak, bu çalismada incelenen D. dichotoma’nin lipit içeriginin diger türlere oranla yaklasik 3-4 kat daha fazla (%12.7) ol-dugu bulunmustur. Ham kül degerleri türler ara-sinda önemli farkliliklar göstermis, en yüksek deger %63.55 olarak Liagora sp. de, en düsük deger ise %15.15 olarak T. atomaria’da bulun-mustur (Tablo 2). Ham kül içerigi açisindan Lia-gora sp. ve S. acinarum‘un mineral madde içe-rikleri yönünden diger makro alglerden ayrildik-lari ve oldukça yüksek düzeylerde mineral madde içerigine sahip olduklari dikkati çekmektedir.

Tablo 2. Makroalg türlerinin temel besin maddesi bilesenleri (% kuru ag.)
Table 2. The proximate composition of seaweed species (% dry wieght).

Makroalglerin yag asiti kompozisyonu

Incelenen bes farkli makroalg türünün orta-lama yag asiti kompozisyonu Tablo 3’te veril-mistir. Makroalglerin toplam doymus yag asitleri (SFA) oranlari, toplam tekli doymamis yag asit-leri (MUFA) ve çoklu doymamis yag asitleri (PUFA) oranlarindan genelde daha yüksek bu-lunmustur. Taonia atomaria türünde diger türler-den farkli olarak toplam PUFA orani (%20.17), toplam SFA oranindan (%18.51) daha yüksek düzeyde bulunmustur. Türlerdeki yag asiti kom-pozisyonu, doymus yag asitleri için % 18.51-63.96, tekli doymamis yag asitleri için %15.25-23.02 ve çoklu doymamis yag asitleri için %14.62-29.04 araliklarinda bulunmustur. Incele-nen türler arasinda en yüksek oranda belirlenen doymus yag asitleri sirasiyla palmitik asit (C_16:0) ve miristik asit (C_14:0) olmustur.

Tablo 3. Makroalg türlerinin yag asiti kompozisyonu.
Table 3. Fatty acid contents of seaweed species.

Bu sonuçlara benzer olarak Shanmugam ve Chendur (2008), Ulva reticulata’da en yüksek oranda belirlenen yag asitlerinin doymus yag asitleri (% 70.01) oldugunu ve bunun % 50.76’sinin palmitik asit, %11.77’sinin ise miris-tik asitten olustugunu belirtmislerdir. Bu çalis-mada, en yüksek palmitik asit ve miristik asit de-geri sirasiyla %47.08 ve %13.48 oranlarinda Lia-gora sp. de bulunmustur. En düsük palmitik asit ve miristik asit degerleri ise T. atomaria’da sira-siyla %12.99 ve % 2.67 olarak bulunmustur. Tekli doymamis yag asitleri (MUFA) kompozis-yonu Halopteris scoparia, S. acinarum ve D. dichotoma türlerinde benzer iken (%22.3-23.02), T. atomaria (%15.25) ve Liagora sp. (%17.50) türlerinde daha düsük bulunmustur. Bu türlerde en yüksek düzeyde bulunan tekli doymamis yag asitleri palmitoleik asit (C_16:1) ve oleik asit (C_18:1n9) olmustur. Yüksek oranlarda bulunmasi istenmeyen yag asidi olan tekli doymamis yag asitlerinden erukik asit (C_22:1n9) yalnizca D. dic-hotoma ’da %0.24 oraninda bulunmustur.

En yüksek PUFA içerigi S. acinarum ’da (%29.04) bulunmus olup, bunu %27.44 ile H. scoparia, %20.17 ile T. atomaria, %17.14 ile Li-agora sp. ve %14.62 ile D. dichotoma takip et-mistir. PUFA içerigi en yüksek olan S. acina-rum’da oransal olarak en yüksek düzeyde belirle-nen çoklu doymamis yag asitleri %11.76 ora-ninda C_20:3n6 (dihomogammalinolenik asit (DGLA)), %9.06 oraninda C20:4n6 (arasidonik asit) ve %3.83 oraninda C_18:2n6 (linoleik asit) asit olmustur.

Bu yag asitlerinin toplam PUFA içerisindeki oranlari da sirasiyla %40.5, %31.2, ve %13.2 ola-rak belirlenmistir. DGLA, son yillarda özellikle insan sagligi açisindan son derece önemli oldugu anlasilan ve lokal hormonlar olarak isimlendirilen eikosanoidlerin (prostaglandin (PG)E1 ve trom-boxan (TX)) sentezindeki rolü ve önemi nede-niyle ilgi çeken bir yag asitidir. DGLA, yine önemli eikosanoidlerden olan PGE2 ve TX’in sentezinde rol oynayan arasidonik asitin de sen-tezinde kullanilmaktadir. Linoleik asitten itibaren DGLA, arasidonik asit ve bunlardan üretilen ei-kosanoidlerin sentez yolu asagida açiklanmistir (Berg ve ark., 2002).

DGLA ve arasidonik asitten itibaren sentezle-nen eikosanoidlerden prostaglandinler ((PG)E1, (PG)E2) ve tromboxanlarin (TX), kanin pihtilas-masinin önlenmesi, kan basincini düsmesi, koles-terol sentezinin azaltilarak kolesterol düzeyini dü-sürülmesi, iltihapli hastaliklarda ates düsürücü vb. etkilerinin olugu bilinmektedir (Willis ve Smith, 1989; Shimizu, 1998). Bu anlamda bu çalismada dikkati çeken en önemli sonuçlardan birisi de yu-karida açiklanan özelliklerinden dolayi son yil-larda büyük ilgi gören DGLA’nin, çalismada in-celenen kahverengi makroalglerden S. acina-rum’da yüksek orandaki bulunurlugudur (yag içerisinde %11.76, PUFA içerisinde ise %40.5). H. scopario ve Liagora sp. türlerinde en yüksek oranlarda bulunan çoklu doymamis yag asitleri, C_18:2n6 (linoleik asit) ve C20:2 cis olmustur. Insan beslenmesi açisindan çok önemli yag asitlerinden eikosapentaenoik asitin (EPA) en yüksek oldugu makroalg %5.63 oraniyla T. atomaria olmustur.

Sonuç

Alglerin biyokimyasal içerikleri mevsim, si-caklik, isik siddeti, besin durumu ve algin fizyo-lojik durumuna göre degisebildiginden (Fleu-rence, 1999; Dawczynski ve ark., 2007), farkli bölgelerden ve yilin farkli zamanlarinda alinan örneklerde besin içerigi yönünden farkliliklar gö-rülebilmektedir. Bu çalismada bulunan sonuçlara göre, makroalglerin önemli bir bitkisel potansiyel besin kaynagi oldugu söylenebilir. Deniz yosun-larinda lipit içerigi düsük iken, omega 3 ve omega 6 ailesinden doymamis yag asitleri daha yüksek düzeylerde bulunmaktadir (Shanmugam ve Palpandi, 2008). Ingiltere Beslenme Kurulusu (British Nutrition Foundation, 1992) saglikli ve dengeli bir beslenme için diyetlerin günde en az 0.2g EPA+DHA içermesi gerektigini önermistir. Makroalglerdeki düsük lipit ve nispeten önemli düzeylerde bulunan doymamis yag asitleri bunla-rin düsük yag içerigine sahip diyetler için uygun olabilecegini göstermektedir. Bu çalismada ince-lenen türlerden birisi olan S. acinarum’un içer-digi yüksek düzeydeki DGLA orani, bu yag asi-dinin prostaglandin (PG)E1, tromboxsan (TX) sentezi ve yine birçok eikosanoidlerin sentezinde rol oynayan arasidonik asit sentezindeki rolünden dolayi dikkatle üzerinde durulmalidir. Kiyilari-mizda su ana kadar çalisilmamis türlerin besin içeriklerinin de ortaya konmasi, bu bitkisel kay-naklardan daha fazla yararlanilmasina olanak ta-niyacaktir. Diger taraftan, bu alglerdeki temel be-sin bilesenlerinin yani sira, aminoasit kompozis-yonu, vitamin, mineral v.b. diger kimyasal içe-riklerinin de arastirilmasiyla çok daha çesitli alanlarda kullanimi söz konusu olabilecektir.

Kaynaklar

AOAC (Association of Official Agricultural Chemists). (1990). Official methods of Analysis, 15th edition. AOAC, Washington, DC.

Aysel,V., Güner, H., (1980). Ege ve Marmara denizindeki alg topluluklari üzerine kalitatif ve kantitatif çalismalar. 4. Gelidium capilla-ceum (Gmel) Kütz. Toplulugu (Gelidiaceae, Gelidiales, Rhodophyta), Ege Üniversiesi Fen Fakültesi Dergisi, Ser B, IV(1-4):141-153.

Aysel,V., Gezerler-Sipal, U., (1996). Marine flora of the Turkish Mediterranean coast (Cyanophyceae, Chlorophyceae, Cha-rophyceae and Angiospermae). Ege Univer-sity Journal of Fisheries and Aquatic Scien-ces, 13: 247-257.

Berg, J.M., Tymoczko, J.L., Stryer, L., (2002). Biochemistry, 5th. Edition, W.H. Freeman, New York.

Bilgin, S., Ertan, Ö.E. (2002). Selected chemical constituents and their seasonal variations in Flabella petiolata (Turra) Nizam and Hali-meda tuna (Ellis & Sol.) J.V.Lamour in the Gulf of Antalya (northeastern Mediterra-nean). Turkish Journal of Botany, 26: 87-90.

British Nutrition Foundation. (1992). Unsaturated fatty acids.Nutritional and physiological sig-nificance. Report of British Nutrition Foun-dation. Chapman & Hall, London, pp. 156–157.
Burtin, P., (2003). Nutritional value of seaweeds, Electronic Journal of Environmental, Agri-cultural and Food Chemistry, 2(4):498-503.

Çetingül, V., Güner, H., (1996). Ekonomik de-gerdeki bazi makroalglerin kimyasal içerik-lerinin saptanmasi, Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 13(1-2): 101-118.

Dawczynski, C., Schubert, R., Jahreis, G., (2007). Amino acids, fatty acids, and dietary fibre in edible seaweed products, Food Chemistry, 103: 891-899.
doi: 10.1016/j.foodchem.2006.09.041

Dere, S., Dalkiran, N., Karacaoglu, D.,Yildiz, G., Dere, E., (2003). The determination of total protein, total soluble carbonhydrate and pigment contents of some macroalgae col-lected from Gemlik-Karacaali (Bursa) and Erdek-Ormanli (Balikesir) in the Sea of Marmara, Turkey, Oceanologia, 45: 453-471.

Duarte, C.M., (1995). Submerged aquatic vege-tation in relation to different nutrient regi-mes, Ophelia, 41: 87-112.

Dural, B., Güner, H., Aysel, V., (1989). Çandarli Körfezi Ulvales ordosu üzerine taksonomik çalismalar II. Ulvaceae A. Ulva L. Türleri, Doga Turk Botanik Dergisi C, 13(3): 474-487.

Fleurence, J., (1999). Seaweed proteins: bioche-mical, nutritional aspects and potential uses, Trends in Food Science and Technology, 10: 25-28.
doi: 10.1016/S0924-2244(99)00015-1

Graham, L.E., Wilcox, L.W., (2000). Algae. Prentice Hall, Inc. 640 p.

Kaykaç, G.O., Cirik, S.,Tekinay, A.A., (2008). Yesil Deniz Alglerinden Ulva rigida (C. Agardh)’ nin Besin Kompozisyonu ve Ami-noasit Içeriklerinin Mevsimsel Degisimi, Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 25(1):9-12.

Öztürk, M., Öztürk, M., Bat, L., (1996). Karade-niz’in Sinop kiyilarinda yayilim gösteren iki alg türünün, yikanmis ve yikanmamis ör-neklerindeki bazi agir metal birikim düzey-lerinin karsilastirilmasi, Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 13(3-4): 409-423.

Polat, S., Özogul, Y., (2008). Biochemical com-position of some red and Brown macroalgae from the northeastern Mediterranean Sea, International Journal of Food Science and Nutrition, 59(7): 566-572.
doi: 10.1080/09637480701446524

Polat, S., Özogul, Y., (2009). Fatty acid, mineral and proximate composition of some seawe-eds from the northeastern Mediterranean co-ast, Italian Journal of Food Sciences, 21(3): 317-324.

Ruperez, P., (2002). Mineral content of the edible marine seaweeds, Food Chemistry,79: 23-26.
doi: 10.1016/S0308-8146(02)00171-1

Shameel, M., Aftab, J., (1993). Thallus structure, reproduction and antifungal activity of Porphyta vietnamensis (Bangiales, Rho-dophyta)from Karachi coast, Marine Rese-arch, 2: 11-16.

Shanmugam.A., Chendur, P., (2008). Biochemi-cal Composition and Fatty Acid profile of the Green Alga Ulva reticulata, Asian Jour-nal of Biochemistry, 3(1): 26-31.
doi: 10.3923/ajb.2008.26.31

Shimuzu, T., (1998). The future potential of eico-sanoids and their inhibitors in pediatric practice, Drugs, 56(2):169-176.
doi:10.2165/00003495-199856020-00001

Subba Rao, P.V., Mantri, V.A., Ganesan, K., (2007). Mineral composition of edible seaweed Porphyra vietnamensis, Food Che-mistry, 102: 215-218.
doi: 10.1016/j.foodchem.2006.05.009

Tseng, C.K., (1981). Commercial cultivation. In: Lobban, C.S., Wyne, M.J.(Ed.), The Biology of Seaweeds, Blackwell Sci. Publ., 680-725.

Willis, A.L., Smith, D.L., (1989). Therapeutic impact of eicosanoids in atherosclerotic di-sease, Eicosanoids, 2(2): 69-99.

Wong, K.H., Cheung, P.C.K., (2000). Nutritional evaluation of some subtropical red and green seaweeds Part I-proximate composition, amino acid profiles and some physico-che-mical properties, Food Chemistry, 71: 475-482.
doi: 10.1016/S0308-8146(00)00175-8

Zemke-White, L.W., Ohno, M., (1999). World seaweed utilization: end-of-century summary, Journal of Applied Phycology, 11:369-376.
doi: 10.1023/A:1008197610793