Dergiler / Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2025 / Cilt: 6 Sayı: 3

Güney Karadeniz Kıyısından Hasat Edilen Cystoseira sp. Kahverengi Alginden Farklı Metotlar Kullanılarak Elde Edilen Alginatın Verim ve Karaterizasyonunun Belirlenmesi

Determination of the Yield and Characterization of Alginate Obtained Using Different Methods from the Brown Alga Cystoseira sp. Harvested from the Southern Coast of the Black Sea

Neslihan Öğretmen(RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ)0009-0003-3709-2447
Emre Çağlak(RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ)0000-0002-7376-1359
Özen Yusuf Öğretmen(RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ, SU ÜRÜNLERİ FAKÜLTESİ)0000-0002-1767-2693
Sayfa
841–851
Yayın Tarihi
2025-12-31
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Analiz sonuçlarına göre, en yüksek viskozite (18.75±0.35 mPAS) ve jel gücü (425.00±14.14 g) değerleri manyetik karıştırıcı yöntemi ile elde edilen alginatta gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, Cystoseira sp. türü kahverengi deniz yosunundan ultrasonik banyo, manyetik karıştırıcı ve sonik banyo gibi farklı ekstraksiyon yöntemleri kullanılarak alginat elde edilmiş ve bu örnekler ticari alginat ile karşılaştırılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Elde edilen alginatlar; verim, viskozite, jel gücü, pH, nem ve ham kül içerikleri açısından karakterize edilmiş, ayrıca kimyasal yapıları FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi) analizi ile incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Analiz sonuçlarına göre, en yüksek viskozite (18.75±0.35 mPAS) ve jel gücü (425.00±14.14 g) değerleri manyetik karıştırıcı yöntemi ile elde edilen alginatta gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alginat · Cystoseira sp. · ekstraksiyon yöntemi

Özet

Bu çalışmada, Cystoseira sp. türü kahverengi deniz yosunundan ultrasonik banyo, manyetik karıştırıcı ve sonik banyo gibi farklı ekstraksiyon yöntemleri kullanılarak alginat elde edilmiş ve bu örnekler ticari alginat ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen alginatlar; verim, viskozite, jel gücü, pH, nem ve ham kül içerikleri açısından karakterize edilmiş, ayrıca kimyasal yapıları FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi) analizi ile incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, en yüksek viskozite (18.75±0.35 mPAS) ve jel gücü (425.00±14.14 g) değerleri manyetik karıştırıcı yöntemi ile elde edilen alginatta gözlemlenmiştir. Tüm yöntemlerle elde edilen alginatlar bazik pH aralığında yer almakta olup (9.15–9.78), ticari alginat ise 6.13±0.02 pH değeriyle daha asidik bir karakter göstermektedir. En yüksek nem oranı %23.10 ile ultrasonik banyo yöntemiyle elde edilen alginatta, en düşük nem oranı ise %19.37 ile sonik banyo yöntemiyle elde edilen alginatta tespit edilmiştir. Ham kül içeriği bakımından laboratuvar ortamında elde edilen tüm alginatlar, ticari ürüne göre daha yüksek değerler sergilemiştir. FT-IR spektrumları, tüm örneklerin alginatın karakteristik fonksiyonel gruplarını içerdiğini ve yapısal benzerlik taşıdığını ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, ekstraksiyon yönteminin alginatın fizikokimyasal özellikleri üzerinde belirgin bir etkisi olduğunu ve üretim hedeflerine göre uygun yöntemin seçilmesinin kritik önem taşıdığını göstermektedir. Özellikle manyetik karıştırıcı yöntemi, yüksek fonksiyonellikte alginat üretimi açısından umut vadetmektedir.

Abstract

In this study, alginate was extracted from the brown seaweed species Cystoseira sp. using different extraction methods, including ultrasonic bath, magnetic stirrer, and sonic bath, and the resulting samples were compared with commercial alginate. The obtained alginates were characterized in terms of yield, viscosity, gel strength, pH, moisture, and ash content. Additionally, their chemical structures were investigated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). According to the results, the highest viscosity (18.75±0.35 mPAS) and gel strength (425.00±14.14 g) values were obtained from the alginate extracted using the magnetic stirrer method. All alginate samples exhibited basic pH values ranging from 9.15 to 9.78, while the commercial alginate had a more acidic pH of 6.13±0.02. The highest moisture content (23.10%) was observed in the alginate extracted by ultrasonic bath, whereas the lowest (19.37%) was found in the sample obtained via sonic bath. All extraction methods yielded alginate samples with higher ash content than the commercial counterpart. FT-IR spectra revealed that all samples contained the characteristic functional groups of alginate and showed structural similarities. These findings suggest that the extraction method significantly affects the physicochemical properties of alginate, and selecting the appropriate method is critical depending on the intended application. In particular, the magnetic stirrer method appears to be promising for producing high-functionality alginate.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Öğretmen, N., Çağlak, E., Öğretmen, Ö. Y. (2025). Güney Karadeniz Kıyısından Hasat Edilen Cystoseira sp. Kahverengi Alginden Farklı Metotlar Kullanılarak Elde Edilen Alginatın Verim ve Karaterizasyonunun Belirlenmesi. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 6 Sayı: 3, 841–851. https://doi.org/10.53501/rteufemud.1754349

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (27)

  1. Alallam, B., Abd Kadir, E., Dewi, F.R.P., Yong, Y.K., Lim, V. (2025). Extraction and characterization of sodium alginate from native Malaysian brown seaweed Sargassum polycystum. International Journal of Biological Macromolecules. 287, 138552. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.138552
  2. AOAC 950.46 (1990). Official methods of analysis (15th ed.). Arlington, VA: AOAC International.
  3. AOAC. (1995). International. Official Methods of Analysis, 16th ed.; AOAC International: Washington, DC, USA.
  4. Birgersson, P.S., Oftebro, M., Strand, W.I., Aarstad, O.A., Sætrom, G.I., Sletta, H., Aachmann, F.L. (2023). Sequential extraction and fractionation of four polysaccharides from cultivated brown algae Saccharina latissima and Alaria esculenta. Algal Research, 69, 102928. https://doi.org/10.1016/j.algal.2022.102928
  5. Daub, C., Mabate, B., Malgas, S., Pletschke, B. (2020). Fucoidan from Ecklonia maxima is a powerful inhibitor of the diabetes-related enzyme, α-glucosidase. International Journal of Biological Macromolecules. 151, 412–420. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.02.161
  6. De Oliveira Queiroz, L.P., Aroucha, E.M.M., dos Santos, F.K.G., de Lima Leite, R.H. (2024). Optimization of alginate extraction conditions from the brown seaweed Dictyota mertensii using a central composite design. Algal Research, 79, 103482. https://doi.org/10.1016/j.algal.2024.103482
  7. EFSA Scientific Committee, (2012). Guidance on selected default values to be used by the EFSA Scientific Committee, Scientific Panels and Units in the absence of actual measured data. EFSA Journal, 10(3), 2579. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2012.2579
  8. El-Sheekh, M., Kassem, W.M., Alwaleed, E.A., Saber, H. (2024). Optimization and characterization of brown seaweed alginate for antioxidant, anticancer, antimicrobial, and antiviral properties. International Journal of Biological Macromolecules, 278, 134715. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.134715
  9. Jayakody, M.M., Vanniarachchy, M.P.G. Wijesekara, I. (2022). Seaweed derived alginate, agar, and carrageenan based edible coatings and films for the food industry: a review. Food Measure, 16, 1195–1227. https://doi.org/10.1007/s11694-021-01277-y
  10. Jayasinghe, G.D.T.M., Jinadasa, B.K.K.K. Sadaruwan, N.A.G. (2022) Pathway of sodium alginate synthesis from marine brown algae, Sargassum wightii from Sri Lanka. Discover Food, 2, 2. https://doi.org/10.1007/s44187-021-00001-5
  11. JECFA (Join FAO/WHO expert Committee on Food Additives), (2006). Alginic acid. Combined Compendium of Food Additive Specifications – all Specifications Monographs from the 1st to the 65th Meeting (1956–2005), FAO JECFA Monographs 1–3, 2 pp.
  12. Kanagesan, K., Abdulla, R., Derman, E., Sabullah, M.K., Govindan, N., Gansau, J.A. (2022). A sustainable approach to green algal bioplastics production from brown seaweeds of Sabah, Malaysia. Journal of King Saud University-Science, 34(7), 102268. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2022.102268
  13. Kennedy, J.P.K.J., Muthuramalingam, J.B., Balasubramanian, V.K., Balakrishnan, M., Murugan, K., Soorangkattan, S., Sarangi, P.K. (2024). The Production and characterization of alginate from Sargassum wightii Greville ex J. Agardh.: Exploring diverse acid treatments and analytical techniques. Process Safety and Environmental Protection, 185, 557-565. https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.03.025
  14. Larsen, B., Salem, D.M., Sallam, M.A., Mishrikey, M.M., Beltagy, A.I. (2003). Characterization of the alginates from algae harvested at the Egyptian Red Sea coast. Carbohydrate Research, 338(22), 2325-2336. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(03)00378-1
  15. Lee, K.Y., Mooney, D.J. (2012). Alginate: properties and biomedical applications. Progress in Polymer Science, 37(1), 106-126. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.06.003
  16. Loa-Ramírez I.A., Rodríguez-Montesinos Y.E., Arvizu-Higuera D.L., Hernández-Carmona G. (2022). Adaptation of the alginate production process for the brown alga Sargassum horridum (Fucales: Sargassaceae). Ingeniería Investigación y Tecnología, 23(2), 1-10. https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.010
  17. Manilal, A., Sujith, S., Kiran, G.S., Selvin, J., Shakir, C., Gandhimathi, R., Lipton, A.P. (2009). Antimicrobial potential and seasonality of red algae collected from the southwest coast of India tested against shrimp, human and phytopathogens. Annals of Microbiology, 59(2), 207-219. https://doi.org/10.1007/BF03178319
  18. Mason, T.J., Lorimer, J.P. (2002). Applied sonochemistry: the uses of power ultrasound in chemistry and processing. In Applied Sonochemistry: The Uses of Power Ultrasound in Chemistry and Process. (pp. 1-293). Wiley-Blackwell. https://doi.org/10.1002/352760054X
  19. Mathlouthi, M., Koenig, J.L. (1987). Vibrational spectra of carbohydrates. Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry, 44, 7-89. https://doi.org/10.1016/S0065-2318(08)60077-3
  20. McHugh, D.J. (ed.) (1987). Production and utilization of products from commercial seaweeds. FAO Fish.Tech.Pap., (288):189 p.
  21. Öğretmen, Ö.Y., Duyar, H.A. (2018). The effect of different extraction methods and pre-treatments on agar yield and physico-chemical properties of Gelidium latifolium (Gelidiaceae, Rhodophyta) from Sinop Peninsula Coast of Black Sea, Turkey. Journal of Applied Phycology 30, 1355–1360. https://doi.org/10.1007/s10811-017-1292-2
  22. Öğretmen, Ö.Y., Kaya, Y. (2019). Seasonal changes in the yield and gel properties of agar extracted from Gelidium latifolium (Rhodophyta). Journal of Applied Phycology 31, 3091–3100. https://doi.org/10.1007/s10811-019-01786-w
  23. Park, Y., Malgas, S., Krause, R. W., Pletschke, B. I. (2024). Extraction and characterisation of sodium alginate from the Southern African seaweed Ecklonia maxima. Botanica Marina, 67(5), 513-523. https://doi.org/10.1515/bot-2024-0011
  24. Poojary, M.M., Barba, F.J., Aliakbarian, B., Donsì, F., Pataro, G., Dias, D.A., Juliano, P. (2016). Innovative alternative technologies to extract carotenoids from microalgae and seaweeds. Marine Drugs, 14(11), 214. https://doi.org/10.3390/md14110214
  25. Rashedy, S.H., Abd El Hafez, M.S.M., Dar, M.A., Cotas, J., Pereira, L. (2021). Evaluation and characterization of alginate extracted from brown seaweed collected in the Red sea. Applied Sciences, 11(14), 6290. https://doi.org/10.3390/app11146290
  26. Saji, S., Hebden, A., Goswami, P., Du, C. (2022). A brief review on the development of alginate extraction process and its sustainability. Sustainability, 14(9), 5181. https://doi.org/10.3390/su14095181
  27. Ye, S., Xie, C., Agar, O.T., Barrow, C.J., Dunshea, F.R., Suleria, H.A.R. (2023). Alginates from brown seaweeds as a promising natural source: A review of its properties and health benefits. Food Reviews International, 40(9), 2682–2710. https://doi.org/10.1080/87559129.2023.2279583