Mannitol Nedir? Üretim Yöntemleri ve Tarımda Kullanımı

Mannitol Nedir? Üretim Yöntemleri ve Tarımda Kullanımı

Mannitol, C₆H₁₄O₆ kimyasal formülüne sahip bir şeker alkolüdür. Beyaz kristal bir toz olan mannitol, suda çözündüğünde doğal bir tatlandırıcı olarak işlev görür. Bitkilerde, deniz yosunlarında ve bazı mikroorganizmalarda doğal olarak bulunabilen bu bileşik, kimyasal olarak mısır nişastası gibi karbonhidratların enzimatik olarak işlenmesiyle de üretilebilir. Tarım, ilaç, gıda ve kimya sektörlerinde birçok farklı alanda yaygın olarak kullanılır. Mannitol birçok alanda kullanılan bir şeker alkolü olarak hem doğal kaynaklardan hem de kimyasal olarak üretilebilir. Doğal kaynaklardan fermantasyon yöntemiyle ve kimyasal olarak da indirgeme yöntemiyle üretilebilir. Bu yöntemler:

• Kimyasal İndirgeme Yöntemi: Kimyasal indirgeme yönteminde mannitol, glikoz fruktoz gibi şekerlerin hidrojen ile bir katalizor yardımıyla indirgenmesi sonucu üretilir. Bu reaksiyon genellikle 100-200 oC sıcaklık aralığında ve yüksek basınç altında gerçekleşir. Hammadde olan glikoz ve fruktoz, mısır şurubu veya şeker pancarı gibi doğal kaynaklardan elde edilebilir. Bu yöntem hızlı ve verimli olarak endüstriyel ölçekte yüksek miktarlarda mannitol üretimi sağladığından avantajlıdır fakat üretim yöntemi yüksek sıcaklık ve basınçtan dolayı enerji tüketimini arttırabilir ve kullanılan katalizörler çevresel etki yaratabilir.
• Fermantasyon Yöntemi: Fermantasyon yönteminde mannitol, glikoz, fruktoz ve laktik asit gibi karbonhidrat kaynaklarının uygun koşullarda fermantasyonu ile üretilir. Bu fermantasyon sürecinde Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus gibi farklı bakteri ve mantar türleri kullanılabilir. Fermantasyon sonucu üretilen mannitolün saflık derecesi daha yüksektir ve biyolojik yöntemlerle üretilmiş olması onu daha çevre dostu bir yöntem yapar. Fakat fermantasyonla üretimin verimliliği daha düşüktür ve mikroorganizmaların çalışması için ortam koşulları dikkatle kontrol edilmelidir.

Mannitol Tarım Sektöründe Nasıl Kullanılır?

Mannitol, tarım sektöründe sürdürülebilirlik ve verim açısından önemli bir bileşiktir ve birçok farklı amaçla kullanılabilir. Çevre dostu olan mannitol, organik tarım uygulamalarına da uygundur. Genel olarak bitki sağlığını olumlu etkileyerek bitkilerin zor koşullara dayanıklılığını arttırır. Bunun yanısıra, gübre ve pestisit kullanımının da azalmasına katkıda bulunur. Tarım sektöründeki uygulama alanları:

• Biyostimülan Olarak Kullanımı: Mannitol, bitkilerin fotosentez ve metabolik aktivitelerini destekleyerek bitki büyümesini ve verimliliğini arttırır ve biyostimülan olarak görev yapar.
• Osmotik Stresin Azaltılması: Ozmotik stres yaşayan bitkiler, hücresel turgor basıncını korumak amacıyla mannitol biriktirirler. Bu nedenle bitkileri mannitol ile desteklemek, bitkilerin hücrelerinde su tutulmasının artırarak tuzluluk, kuraklık ve soğuk gibi stres faktörlerine karşı korunmasını sağlar.
• Kriyoprotektan Olarak Kullanımı: Bitki dokularına uygulanan mannitol, buz kristali oluşumunu önlemeye yardımcı olarak bitkilerde soğuktan oluşan hücre hasarına karşı koruyucu etki gösterir.
• Antimikrobiyal Koruma: Mannitol, mantar enfeksiyonları gibi zararlı mikroorganizmların bitkiye zarar vermesini engeller ve antimikrobiyal koruyucu olarak görev yapar.
• Besin Taşınımını Kolaylaştırma: Mannitol’ün fotosentez sırasında üretilen besinlerin yapraklardan köklere ve bitkinin diğer bölgelerine taşınmasını kolaylaştırıcı etkisi vardır.
• Organik Tarım Uygulaması: Deniz yosunundan üretilen mannitol bitkiler için doğal bir besin kaynağıdır ve organik tarım uygulamalarında kullanılan gübrelere katılır.
• Gübre Katkı Maddesi: Mannitol, bazı sıvı gübrelere şelatlama ajanı olarak eklenerek mikrobesinlerin demir, çinko v.b. gibi, toprakta ve bitki bünyesinde çözünürlüğünü arttırır. Böylece mikrobesinler bitki tarafından daha kolay emilir.
• Meyve ve Sebze Kalitesini Arttırma: Mannitol, bitkilerde meyve tutumunu ve meyve kalitesini arttırır.

Mannitol Hangi Bitkilere ve Nasıl Uygulanır?

Mannitol, çeşitli meyve ağaçlarında, sebzelerde, tahıllarda ve çim alanlarında kullanılır. Tuzlu suya maruz kalan üzüm, zeytin ve domates gibi bitkilerde de kullanılır Fakat, kullanım dozajına dikkat edilmediği zaman bitkilerde toksik etki yaratabilir. Bu nedenle olası yan etkilere karşı, bitkilerde kulanımının etkileri uzun vadeli olarak izlenmelidir. Mannitol bitkilere suyla karıştırılarak topraktan veya yapraklarına püskürtülerek uygulanabilir. Tavsiye edilen uygulama dozajının aşılmamasına dikkat edilmedilir.