Batı Karadeniz, Marmara Denizi ve Ege Denizi'nin Kuzeyinde Bentik / Epifitik Dinoflagellatların Morfolojik, Moleküler ve Toksikolojik Karakterizasyonu


Balcı M. (Yürütücü), Yılmaz M., DURMUŞ T.

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2024

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Aralık 2021
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2024

Proje Özeti

Dinoflagellatlar besin zincirindeki farklı beslenme çeşitleri ve stratejileri nedeniyle deniz ekosisteminde önemli bir rol oynamaktadır. “Zararlı Alg Artışları” (HAB) olarak adlandırılan aşırı artış durumlarında insanlar ve deniz canlıları için oldukça toksik olabilecek, çok karmaşık biyoaktif doğal bileşikler üretebilirler. Önerilen proje ile Türkiye kıyı sularında moleküler, biyokimyasal ve kimyasal yöntemler kullanılarak bentik dinoflagellat çeşitliliği ve bentik zararlı alg artışlarından (BHAB) sorumlu türlerin taksonomisi ve toksikolojisi ilk defa araştırılacaktır. Ayrıca, çevresel değişkenlerin bentik dinoflagellat tür dağılımı üzerindeki etkisi de incelenecektir. BHAB'lerin tür çeşitliliği ve toksisitesi, fizikokimyasal parametrelerle ilişkilendirilerek örnekleme noktaları arasındaki benzerlikler ve farklılıklar karşılaştırmalı olarak biyokimyasal ve genetik analizlerle değerlendirilecektir. Karadeniz, Marmara ve Ege Denizi’nde midye çiftliklerinin bulunduğu alanlardan belirlenen istasyonlarda 4 farklı mevsimde (örneğin Nisan, Temmuz, Eylül, Aralık) deniz suyu ve bentik dinoflagellat örneklerinin toplanması planlanmaktadır. Bentik dinoflagellatların elde edilmesine yönelik olarak belirlenen örnekleme istasyonlarından makrofit ve sediment/kum/tortu numuneleri el ile veya şnorkel yardımıyla 0,5-1 m arasındaki derinliklerden toplanacaktır. Substrat örneklerinden elde edilen hücre süspansiyonundan büyük partikülleri ve makrofitleri ayırmak amacıyla örnekler 200-100 μm göz açıklığına sahip ardışık eleklerden geçirilecek ve 20 μm'lik göz açıklığına sahip plankton ağı ile 50 ml’e konsantre edilecektir. Her substrat türünden iki adet örnekleme yapılacak; örneklerden biri tür teşhisi ve sayım için lugol çözeltisi ile sabitlenirken diğeri canlı hücre izolasyonlarının yapılabilmesi için sabitlenmeden laboratuvara ulaştırılacaktır. Elde edilen filtrelenmiş makrofit ve sediment/kum/tortu substrat numuneleri birim hacimdeki kuru ağırlıklarının hesaplanabilmesi için ayrıca plastik poşetler içerisinde laboratuvara getirilene kadar 4 °C’de muhafaza edilecektir. Su kolonunda süspanse haldeki bentik dinoflagellatların tür çeşitliliğini ortaya çıkarmak için metagenomik analizler de yapılacaktır. Örnekleme istasyonlarında deniz suyunda temel ekolojik parametrelerden çözünmüş oksijen (mg/L), iletkenlik (mS/cm), sıcaklık (°C), tuzluluk (ppt), pH, ORP Redoks potansiyeli (mV) ve toplam çözünmüş katı madde (g/L) ölçümü YSI 556 çoklu prob ile yapılacaktır. Ayrıca, klorofil-a (µg/L),  besin elementlerinden toplam azot (TN), toplam fosfat (TP) ve Silikat (Si04-Si) analizleri de gerçekleştirilecektir. İzole edilecek dinoflagellat suşlarına ait saf hücre kültürleri detaylı analiz için, bilinen toksin standartlarına karşı Ciguatoksinler (CTX), Maitotoksinler (MTX), Palitoksin grubu (PTX), Dinophysis Toksinleri (DTX'ler) ve Okadaik asit (OA), Yessotoksin (YTX) ve analoglarını tespit etmek amacıyla yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi (HR-MS) analizine tabi tutulacaktır. Ayrıca, karşılaşılan yeni toksik bileşiklerin kimyasal yapısının ortaya çıkarılması ve tanımlanması amacıyla Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) analizleri de gerçekleştirilecektir. Bu bağlamda, bu projenin temel hedefleri, Türkiye'nin kıyı sularındaki bentik dinoflagellat çeşitliliğini, mevcut toksik türleri (BHAB) ve çeşitli mikrobiyolojik, kimyasal, biyokimyasal ve genetik yöntemleri kullanarak toksinlerini belirlemektir. Çevresel koşullar ve toksik suşlar, kabuklu deniz hayvanlarında deniz biyotoksinleri için gelişmiş risk değerlendirmelerini mümkün kılmak üzere ilişkilendirilecektir.