Araştırma, zeytin değirmeni atık sularının biyopestisitlerde kullanılma potansiyelini ortaya koydu

Plant Stress dergisinde yayınlanan yeni bir araştırma, zeytin değirmeni atık sularında bulunan biyoaktif bir bileşiğin, biyopestisitlerin geliştirilmesinde ticari olarak kullanılabileceğini ortaya koyuyor. 

Roma Sapienza Üniversitesi ve İtalyan Yeni Teknolojiler, Enerji ve Sürdürülebilir Ekonomik Kalkınma Ulusal Ajansı'ndan araştırmacılar, zeytin değirmeni atık sularında polimerizasyon derecesi 10 ile 17 arasında olan pektin türevi oligogalakturonidleri tespit ettiler.

Oligogalakturonidler, hücre duvarı yoluyla bitkinin bağışıklık sistemini tetikleyerek, savunma tepkilerini harekete geçirir ve bazı patojenlere karşı direnç sağlar. Bu moleküller daha önce zeytin değirmeni atık sularından ayrıştırılmamıştı.

Ayrıca bakınız: Zeytin Fabrikası Atık Suyundan Elde Edilen Ekstrakt, Umut Verici Sağlık Faydaları Sağlıyor

Araştırmacılar, transgenik Arabidopsis fideleri kullanarak, ekstrakte edilen oligogalakturonidlerin, bitki savunma sinyal yollarında kritik öneme sahip hücre içi haberciler olan kalsiyum iyonlarının artışı da dahil olmak üzere, beklenen savunma tepkilerini tetiklediğini doğruladılar. 

Bu çalışma, zeytinyağı üretim yan ürünlerine, özellikle de zeytin değirmeni atık sularına değer katmak için araştırmacıların sürdürdüğü çabaların bir parçasıdır. Akdeniz havzasındaki zeytin değirmenleri tarafından yıllık olarak tahmini 30 milyar litre atık su üretilmektedir.

Zeytin posası yan ürünleri geri dönüşümü kolay olarak kabul edilse de, gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılır ve zeytin posası yağı ile yenilenebilir enerji üretilir. Zeytin değirmeni atık suları ise daha fazla zorluk yaratır.

Atık su, biyolojik olarak parçalanması için önemli miktarda oksijene ihtiyaç duyan lignin ve tanenler dahil olmak üzere yüksek konsantrasyonlarda zor parçalanır kimyasal maddeler içeren oldukça asidiktir.

Bu nedenle zeytin değirmeni atık suları önemli bir çevre kirleticisi olarak kabul edilir ve çoğu ülke, arıtılmadan boşaltılmasını yasaklamıştır.

“Öte yandan, zeytin değirmeni atık suları, kanıtlanmış antimikrobiyal özelliklere sahip çok çeşitli değerli fenolik bileşikler (örneğin flavonoidler, hidroksitrirosol, oleuropein) içerir ve zeytin değirmeni atık sularının yan ürünleri, çeşitli mikrobiyal patojenlere karşı etkili biyopestisitlerdir,” diye yazdılar.

“Ancak, bu sıvı atığın bitkilerin savunma tepkilerini tetikleyici olarak etkisi henüz araştırılmamıştır,” diye eklediler.

Araştırmacılar, teğetsel akışlı membran filtrasyonu kullanarak zeytin değirmeni atık sularından oligogalakturonidleri ayırdılar.

“Teğetsel akışlı membran filtrasyonu, biyoproseslemede güçlü bir araçtır; aktif biyo-moleküllerin proteinler, şekerler ve ikincil metabolitler gibi belirli moleküler havuzlara ayrıştırılmasına ve konsantre edilmesine olanak tanır,” diye yazdılar. 

Ayrıca bakınız: Yunanistan’daki Üreticiler Zeytin Değirmeni Atık Suyuyla Elektrik Üretiyor

“Filtreleme için karmaşık karışımlar kullanılarak, teğetsel akışlı membran filtrasyonu istenen molekülleri tutarken kirleri etkili bir şekilde giderir,” diye eklediler.

Araştırmacılar, bu yöntemin kimyasal bir çözücü gerektirmediğini ve laboratuvar ortamından ölçeklendirilebilir olduğunu, böylece büyük ölçekli zeytin yağhanelerinin de bu yöntemi kullanabileceğini vurguladılar. Bulguların zeytinyağı üreticileri için yeni bir gelir kaynağı oluşturabileceğini de eklediler. 

Oligogalakturonidler, 2030 yılına kadar sentetik pestisit kullanımını yüzde 50 oranında azaltma hedefi belirleyen Avrupa Birliği tarafından onaylanmış ticari bitki koruma ürünlerinde kullanılmaktadır.

Industry Research Reports'un pazar araştırmasına göre, küresel biyopestisit pazarı 2023 yılında 6,1 milyar dolar (5,6 milyar avro) olarak değerlendi ve 2030 yılına kadar 11,5 milyar dolar (10,1 milyar avro) seviyesine ulaşacağı tahmin ediliyor. 

Araştırmacılar, “Bu çalışmada tanımlanan oligogalakturonid ile zenginleştirilmiş fraksiyon, yeni bir biyopestisit olarak kullanılmaya uygundur ve zeytinyağı endüstrisinin hem çevresel hem de ekonomik sürdürülebilirliğinin artırılmasına katkıda bulunacaktır,” diye yazdılar. 

“Bu yan ürünlerin sürdürülebilir doğal bitki koruyucular olarak kullanılabilmesi için tarımsal önemi olan bitkilerle saha deneylerinin önünü açıyoruz-koruyucular olarak kullanılabilmesi için tarımdaki döngüsel ekonomi perspektifine uygun olarak, ekonomik açıdan önemli mahsullerde yıkıcı hastalıklara neden olan patojenlerin kontrolünde,” diye eklediler.

---