MİKROBİYAL BİYOPOLİMER ÜRETİMİ VE ANTİMİKROBİYAL YÜZEY OLARAK KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GÖZDE KOŞARSOY AĞÇELİ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NİLÜFER CİHANGİR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Levan, bitkilerden ve mikroorganizmalardan doğal olarak elde edilen fruktoz homopolimeridir. Biyouyumluluk, biyobozunabilirlik, yenilenebilirlik, esneklik ve çevre dostu olma gibi özelliklerinin yanı sıra anti-oksidan, anti inflamatuar, anti-kanserojen, anti-AIDS ve hiperglisemik inhibitör gibi bazı önemli biyomedikal özelliklere de sahiptir. Yüksek üretim maliyetleri nedeniyle levan, polimer pazarında asla doğru yerini bulamamış ve bu nedenle yüksek verimle levan üreten mikrobiyal sistemler endüstriyel önem kazanmıştır. Antimikrobiyal peptitler ve bunların öncü molekülleri insan ve memeli doğasında bağışıklığın merkezi bir bölümünü oluştururlar. hCAP18 / LL-37, antimiktobiyal peptidi, insanda bulunan tek kathelisidindir. Deride, invaziv bakteriyel enfeksiyonları önlemek için LL-37/mCRAMP gereklidir. Antimikrobiyal özelliklerinin yanısıra, LL-37 doğuştan gelen bağışıklık sisteminde ve inflamasyonda merkezi bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, topraktan mikroorganizma izolasyonu ile levan üreten mikroorganizmalar belirlenmiştir. Pseudomonas mandelii, çalışmada levan üretimi için kullanılan mikroorganizmadır. Pseudomonas mandelii ile elde edilen biyopolimer CNMR, HNMR, FTIR analizleri karakterize edilmiş ve bu polimerin levan olduğu doğrulanmıştır. Üretilen polimerin inkübasyon zamanı, azot, pH, sıcaklık, şeker miktarı, karbon kaynağı optimizasyonları gerçekleştirilerek en yüksek levan eldesi sağlanmıştır. Optimizasyonlar sonucu Pseudomonas mandelii'den elde edilen en yüksek levan miktarı 42,6 g/L olarak bulunmuştur. Buna ek olarak levan dönüşüm verimi %37,8, efektif verim ise %27,7 olarak hesaplanmıştır. Levan ile farklı içeriklerde film örnekleri hazırlanmış ve plastikleştirici olarak gliserolün kullanılması uygun görülmüştür. Film örnekleri su buharı geçirgenliği ve termogravimetrik analiz (TGA) açısından değerlendirilmiştir. Film örneklerine değişik miktarlarda LL-37 antimikrobiyal peptidi ilave edilerek antimikrobiyal özellikleri farklı mikroorganizmalar üzerinde belirlenmiştir. Yara tedavisinde kullanılan antibiyotiklerin antimikrobiyal etkisi ile film kompozisyonlarının antimikrobiyal etkisi karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. LL-37 içerikli biyopolimer filmlerin E.coli, S.aureus, Candida albicans ve Aspergillus niger üzerinde antimikrobiyal etkisi olduğu belirlenmiştir. Film örneklerinin özellikle Candida albicans üzerindeki antimikrobiyal etkisi karşılaştırma yapılan tüm antibiyotiklerden daha yüksektir. Elde edilen doğada bozunabilir özellikteki bu biyopolimer filmin tıbbi alanda yaraların iyileştirilmesinde, yara bantlarında, yara örtülerinde, gıda ambalajı olarak ve pek çok alanda antimikrobiyal yüzey olarak kullanılabilirliği yaptığımız çalışma ile desteklenmektedir. Anahtar kelimeler: Levan, biyopolimer, film, antimikrobiyal peptid, LL-37, antimikrobiyal, yara bandı