ŞEVKET GÖKPINAR, Tufan KORAY, Eren AKÇİÇEK, Tolga GÖKSAN, YAŞAR DURMAZ

Algal antioksidanlar

Organizmada, oksijen kullanımı sırasında eşlenmemiş elektron içeren atom veya moleküller oluşur. Serbest radikaller adı verilen bu moleküller hayati öneme sahip hücre elemanlarından elektron çalarak eşlenir, böylece hücre zarı ve hücre yapısını bozar. Serbest radikallerin oluşumu, yağlı diyetler, sağlıksız beslenme, sigara, ilaç tedavileri, alkol tüketimi, radyasyon, böcek ilaçları ve çevre kirliliği gibi nedenlerle başlamakta ve artmaktadır. Serbest radikaller bağışıklık sistemi zayıflatarak çeşitli hastalıklara yol açarlar ve erken yaşlanmaya katkıda bulunurlar. Antioksidanlar yardımıyla hücre koruyucu tedavi, dejeneratif hastalıklardan korunmada önemlidir. Pek çok araştırma antioksidanların serbest radikalleri nötralize ederek hücrelerin zarar görmesine engel olduklarını ortaya koymuştur. Fotosentetik mikroalg hücreleri antioksidan özelliklere sahip yararlı pek çok metabolitin önemli bir kaynağıdır. Yüksek oranda protein, vitaminler, yağ asitleri ve diğer pek çok kıymetli besinleri içeren mikroalgler, insanlar tarafından sağlıklı gıda desteği olarak tüketilmekte ve bu neden ile dünya pazarlarında önemli bir arza sahiptir. Son yıllarda yürütülen araştırmalar daha çok alglerden kıymetli algal metabolitlerin elde edilmesine yönelmiştir. Örneğin siyanobakteriler ve kırmızı alglerden elde edilen fikobiliproteinler, anti-kanser ajanlar, Chlorella ve Dunaliella'dan elde edilen beta-karoten, diatome'lerden elde edilen ksantofiller, gene diyatomeler ve kriptofitlerden elde edilen PUFA'lar (EPA, DHA, ARA, LA), Haematococcus'dan elde edilen astaksantin gibi kimyasallar ve farmasötikleri kıymetli algal metabolitler arasında sayabiliriz. Mikroalgler tarafından üretilen bu bileşiklerin metabolizma üzerinde güçlü antioksidan etkiye sahip olması ve insan sağlığına olan olumlu etkileri, bu ürünlerin değerini arttırmaktadır. Bu çalışmada serbest radikallerin insan vücudunda yarattığı zararlı etkiler değerlendirilmiş, bu etkileri önleyen antioksidanların ve özellikle de algal antioksidanların önemi vurgulanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

algler, Chlorella, antioksidanlar, karotenoidler, vitaminler, sucul bitkiler, serbest radikaller, pigmentler

In organisms, atoms or molecules that contain unpaired electrons are formed in the course of oxygen utilization. These molecules called "free radicals" are paired stealing electrons from vital cell components by which the cell membrane and cell composition are harmed. The formation of free radicals begins and accelerates with some factors such as fatty diets, unhealthy nourishment, smoking, medicine cure, alcohol, radiation, insecticides, and environmental pollution. Free radicals cause a variety of diseases getting vulnerable the immune system, and contribute to aging. Cell-protective cure by antioxidants is vital with respect to the protection of the cells against degenerative diseases. Many researches bring up that antioxidants prevent cell-damage neutralizing free radicals. Photosynthetic microalgal cells are substantial sources of many beneficial metabolites having antioxidant properties. Microalgae containing high levels of protein, vitamins, fatty acids and many other valuable products are consumed as health food by humans, and a highly demanded product all over the world in the markets. Recent studies, in general, tended to produce valuable algal metabolites. For instance, phycobiliproteins and anti-cancer agents from cyanobacteria and red algae, beta-carotene from Chlorella and Dunaliella, xantophylls from diatoms, PUFAs (EPA, DHA, ARA, LA) from diatoms and cryptophytes, astaxanthin from Haematococcus can be considered to be valuable algal metabolites. The powerful antioxidant and positive effects of the metabolites produced from microalgae increase the market value of the products stated above. In this study, the harmful effects of free radicals on human body were evaluated, and the importance of antioxidants, especially the algal antioxidants, which have the capacity to prevent these harmful effects, were emphasized.

Keywords:

algae, Chlorella, antioxidants, carotenoids, vitamins, aquatic plants, free radicals, pigments,

PDF

___

Benzer F., S.T. Ozan, 2003. Fasdola hepaticaile Enfekte Koyunlarda Lipid Peroksidasyonu, Antioksidant Enzimler ve Nitrik Oksit Düzeyleri, Turk J Vet Anim Sci, 27:657-661.

Brown M.R., M. Mular, I. Miller, C. Farmer, C. Trenerry, 1999. The vitamin content of microalgae used in aquaculture. J Appl.Phycol., 11:247-255.

Chan K.M., E.A. Decker, 1994. Endogenous skeletal muscle Antioxidants, Crictical Revievs in Food Sciences and Nutrition, 34:403.

Frel B. 1994. Natural Antioxidants in Human Health and Disease, Academic Press.

Guerin M., M.E. Huntley, M. Olaizola, 2003. Haematococcus astaxanthin, health and nutritional applications. Trends in Biotechnology, 21:210-216.

Gökpınar, Ş., Göksan, T. (2002) Doğanın süper karotenoidi: astaksantin, Agro-Endüstri Ar-Ge Proje Pazarı, 30-31 Mayıs, s. 31, İzmir (Tebliğ).

Gökpınar, Ş., Göksan, T., Durmaz, Y. (2001) PUFA (çok doymamış yağ asitleri) kaynağı olarak mikroalgler, XI. Ulusal Su Ürünleri Sempozyumu, 4-6 Eylül, Cilt II, s. 779-785, Hatay (Tebliğ).

Harman D., 1956. A theory based on free radicals and radiation chemistry. J Gerontol, 11:298-300.

Hilmi Ş., 1994. Oksidanlar ve antioksidanlar. THTDrg, 48:1-2,44-49.

Johnson E.A., W.A. Schroeder, 1996. Microbial carotenoids. Advances in Biochem. Engineering/Biotechnology 53:119-178.

Kazanç M.B, 1997. Antioksidan Vitaminler. Sendrom, Temmuz; 14-22.

Keleş F., 1992. Antioksidan vitaminlerin Sağlığa Etkileri. Gıda Sanayii, -Sayr.50; 49-51.

Lichtenthaler H.K., 1987. Chlorophylla and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 148:350-382.

Mallick N., F.H. Mohn, 2000. Reactive Oxygen species: response of algal cells. J. Plant Physiol. 157:183-193.

Martin K.R., J.C. Barret, 2002. Reaktive oksijen species as double-edged swords in cellular processes:low-dose cell signaling versus high-dose toxicity. Hum.Exp.Toxicol.21:71-75.

Martin G.M., S.N. Austad, T.E. Johnson, 1996. Genetic analysis of aging: role of oxidative damage and environmental stresses. Nat. Genet. 13:25-34.

Matsukava R., M. Hotta, Y. Masuda, M. Chihara, I. Karube, 2000. Antioxidants from carbon dioxide fixing Chlorella sorokiniana. J Appl.Phycol.,12:263-267.

Matsukawa R., E. Dubinsky, E. Kishimoto, Y. Masaki, T. Takeuchi, M. Chihara, Y. Yamamoto, E. Niki, I. Karube, 1997. A comparison of screening methods for antioxidant activity in seaweeds. J Appl.Phycol. 9: 1 29-35.

Murthy K.N.C., A. Vanitha, J. Rajesha, M.M. Swamy, P.R. Sowmya, G.A. Ravishankar, 2005. In vivo Antioxidant activity of carotenoids from Dunaliella salma - a green microalga. Life Sci. 76:1381-1390.

Roberto G., M.T. Baratta, D M. Biondi, V. Amico, 2001. Antioxidant activity of extracts of the marine algal genus Cystoseira in a micellar model system 1 .J Appl.Phycol. 13:403-407.

Schwartz J.L., 1996. The dual roles of nutrients as antioxidants and prooxidants: Their effects of tumor cell growth. J.Nutr. 126: 1221S- 1227S.

Siefermann-Harms, 1985. Carotenoids in photosynthesis 1.Location in photsynthetic membranes and light harvesting function. , Biochim.Biophys. Acta 811:325-355.

Tee E.S., 1992. Carotenoids and Retinoids in Human Nutrition, Crictical Reviews in Food Science and Nutrition, 31:103.

Tojo K., A.C. Lee, 1989. Skin penetration of vitamin C and E. J.Soc.cosmet. ' Chem. 40:119-125.

Torzillo, G., Goksan, T., Faraloni, C, Kopecky, J. and Masojidek, J. (2003) Interplay between photochemical activities and pigment composition in an outdoor culture of Haematococcus pluvialis during the shift from the green to red stage, Journal of Applied Phycology 15,127-136.

Wei Y.H., C.Y. Pang, 2005. The Role of Mitocondria in human aging process. Biotech International, 17:8-13.