Sürdürülebilir tarımda pestisit dedektörü olarak biyolüminesen temelli mikrobiyal biyosensör dizaynı
Design of bioluminescent based microbial biosensor as a pesticide detector in sustainable agriculture
- Tez No: 1017526
- Danışmanlar: PROF. DR. ESRA ERSOY ÖMEROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Mikrobiyoloji, Ziraat, Biology, Microbiology, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Pestisitler, tarımsal üretimde verim artışını sağlamak amacıyla yaygın olarak kullanılmakla birlikte, çevrede birikerek ekosistem ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkiler oluşturabilmektedir. Bu nedenle pestisit kalıntılarının çevresel ortamlarda hızlı, duyarlı ve güvenilir şekilde belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Geleneksel analitik yöntemler yüksek doğruluk sağlamakla birlikte zaman alıcı ve maliyetli olabilmektedir. Buna karşılık toksik bileşiklere duyarlı mikrobiyal biyosensörler, çevresel kirleticilerin hızlı ve yerinde tespitine olanak sağlayan alternatif yaklaşımlar sunmaktadır. Bu doğrultuda, bu çalışmada tarım alanlarında yaygın olarak kullanılan cyprodinil, chlorpropham ve chlorpyrifos pestisitlerine karşı biyolüminesens temelli yanıtların belirlenmesi ve bu yanıtların biyosensör uygulamalarında kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda denizel örneklerden biyolüminesen bakteriler izole edilmiş ve elde edilen izolatların 16S rDNA gen bölgesi üzerinden moleküler tanımlaması yapılarak Vibrio cinsine ait oldukları belirlenmiştir. İzole edilen biyolüminesen bakteriler arasından en belirgin biyolüminesens yanıtı gösteren Vibrio sp. SL-2 suşu seçilerek deneysel çalışmalara bu suş ile devam edilmiştir. Seçilen suş, cyprodinil, chlorpropham ve chlorpyrifos pestisitlerine farklı konsantrasyonlarda (100 ppm, 10 ppm, 1 ppm ve 0,01 ppm) maruz bırakılmış ve oluşan biyolüminesens yanıtları karanlık ortamda dijital görüntüleme sistemi ve biyolüminometre cihazı kullanılarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, SL-2 suşunun özellikle 100 ppm ve 10 ppm konsantrasyonlarında test edilen pestisitlere karşı belirgin ve doz bağımlı biyolüminesens yanıtlar verdiğini göstermiştir. Bu bulgular, söz konusu suşun pestisitlere karşı duyarlı ve ölçülebilir biyolüminesens tepkileri sayesinde çevresel izleme çalışmalarında kullanılabilecek biyosensör temelli uygulamalar için potansiyel bir biyolojik indikatör olabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Pesticides are widely used in agricultural production to increase yield; however, they may accumulate in the environment and cause adverse effects on ecosystem and human health. Therefore, the rapid, sensitive and reliable detection of pesticide residues in environmental matrices is of great importance. Although conventional analytical methods provide high accuracy, they can be time- consuming and costly. In contrast, microbial biosensors sensitive to toxic compounds offer alternative approaches that enable rapid and on-site detection of environmental pollutants. In this context, the aim of this study was to determine the bioluminescence- based responses to the pesticides cyprodinil, chlorpropham and chlorpyrifos, which are commonly used in agricultural areas, and to evaluate the applicability of these responses in biosensor applications. Within this scope, bioluminescent bacteria were isolated from marine samples and the obtained isolates were molecularly identified based on the 16S rDNA gene region and determined to belong to the genus Vibrio. Among the isolated bioluminescent bacteria, the strain showing the most pronounced bioluminescence response, Vibrio sp. SL-2, was selected and the experimental studies were continued with this strain. The selected strain was exposed to different concentrations (100 ppm, 10 ppm, 1 ppm and 0.01 ppm) of cyprodinil, chlorpropham and chlorpyrifos, and the resulting bioluminescence responses were analyzed using a digital imaging system in a dark environment and a luminometer device. The results showed that the SL-2 strain exhibited distinct and dose-dependent bioluminescence responses to each of the tested pesticides, particularly at concentrations of 100 ppm and 10 ppm. These findings indicate that this strain may serve as a potential biological indicator for biosensor-based applications that can be used in environmental monitoring studies due to its sensitive and measurable bioluminescence responses to pesticides.
Benzer Tezler
- Entomopatojen nematod heterorhabditis bacteriophora HBH hibrit ırkının bazı pestisitlere dayanıklı bireylerinin vücut uzunluğu, üreme gücü ve etkinlik farklılıklarının araştırılması
Investigation of body length, reproductive capacity and efficiency differences of some pesticide resistant individuals of entomopathogen nematode heterorhabditis bacteriophora HBH hybrid strain
MERVE İLKTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatBursa Uludağ ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ALPER SUSURLUK
- Bazı yerel biber popülasyonlarının morfolojik karakterizasyonu; temel bileşen, korelasyon ve hiyerarşik kümeleme analizleri
The morphological characterization of some local pepper populations; principal component, correlation and hierarchical clustering analyses
SERAP ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiSürdürülebilir Tarım Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. AYŞE GÜL İNCE
- Sera ortamındaki zararlı böceklerin derin öğrenme teknikleriyle tespiti
Detection of pests in greenhouses using deep learning techniques
FATMA ÖNCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolErciyes ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FEHİM KÖYLÜ
- Determination of spatial distributions of greenhouses using satellite images and object-based image analysis approach
Nesne tabanlı sınıflandırma yaklaşımı ve uydu görüntüleri kullanılarak seraların mekansal dağılımının belirlenmesi
GİZEM ŞENEL
Doktora
İngilizce
2023
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖKSEL
PROF. DR. MANUEL ANGEL AGUILAR TORRES
- Gölcük ovası tarım topraklarında atrazin ve metribüzin herbisitlerinin taşınım ve tutunum davranışlarının incelenmesi
Investigation of the transport and attachment behaviors of atrazine and metribuzine herbicides in agricultural soils of the Gölcük Plain
ASLIHAN AYVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Jeoloji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAT HAKAN AKYOL