Geri Dön

Alglerden yeşil sentez ile metalik nanopartiküllerin üretim optimizasyonu ve bu nanopartiküllerin antibakteriyal etkinliklerinin incelenmesi

Production optimization of metallic nanoparticles by green synthesis from algae and investigation of antibacterial activities of these nanoparticles

  1. Tez No: 781641
  2. Yazar: ANIL TEVFİK KOÇER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 155

Özet

Metalik nanopartiküllerin (MNP) sentezinde kullanılan fiziksel ve kimyasal yöntemler, karmaşık, pahalı ve çevreye zararlı süreçlerden oluşmaktadır. Bu sorunların üstesinden gelmek için araştırmacılar yeşil sentez veya biyosentez adı verilen MNP üretim yöntemine yönelmişlerdir. Bu tez çalışmasında, Ulva lactuca, Halopteris scoparia makroalgleri ile Chlorella variabilis YTU.ANTARCTIC.001, Botryococcus braunii mikroalglerinin ekstraktlarından yeşil sentez yoluyla gümüş (AgNP), demir-oksit (FeONP) ve bakır-oksit (CuONP) NP'lerin üretimi, yeşil sentez parametrelerinin NP boyutuna olan etkilerinin belirlenmesi, yeşil sentez reaksiyonun optimizasyonu ve optimum koşullarda sentezlenen MNP'lerin antibakteriyal aktivitelerinin belirlenmesi amaçlamaktadır. Bu kapsamda, pH, sıcaklık ve metal tuzu solüsyonuyla algal ekstraktın karışım oranı gibi proses parametrelerinin NP boyutu üzerindeki etkileri Box-Behnken deneysel tasarım yöntemiyle istatistiksel olarak incelenmiş ve optimum koşullarda üretilen MNP'lerin karakterizasyonları yapıldıktan sonra Bacillus cereus ATCC 11778, Staphylococcus aureus ATCC 25923 ve Listeria monocytogenes ATCC 13932 türü gram pozitif bakteriler ve Escherichia coli CECT 4972 ve Salmonella typhi ATCC 14028 türü gram negatif bakterilere karşı antimikrobiyal aktiviteleri belirlenmiştir. Yapılan yeşil sentez deneyleri sonucunda elde edilen bulgular incelendiğinde her alg türünden sentezlenen MNP'lerin boyutları pH arttıkça azalırken; metal tuzu solüsyon oranı arttıkça artmıştır. Sıcaklık parametresinin ise MNP boyutuna herhangi bir lineer etki göstermediği görülmüştür. Box-Behnken deneysel tasarım yöntemiyle gerçekleştirilen istatistiksel analiz sonucunda elde edilen polinomal denklemlerin p değerleri 0.01'den küçük, korelasyon katsayıları ise 0.90'dan büyük olarak hesaplanmıştır. İstatistiksel analiz sonucunda belirlenen optimum koşullarda sentezlenen MNP'lerin küre benzeri şekillerde olduğu ve çaplarının yaklaşık 35 nm ile 75 nm arasında değiştiği görülmüştür. Antibakteriyal aktivite analizlerinde ise her MNP türünün kullanılan patojenlere karşı antibakteriyal etki gösterdiği ve yaklaşık 8 ile 18 mm arasında inhibisyon bölgesi oluşturduğu belirlenmiştir. Bu çalışma ile algal biyokütlelerin antibakteriyal etkinliği olan ve geleneksel yöntemlerle sentezlenen MNP'lerle benzer MNP'lerin yeşil sentezinde rahatlıkla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Alglerden yeşil sentezlenmiş MNP'lerin gelecekteki araştırmaları, tıp ve kozmetik gibi alanlarda antimikrobiyal bir ajan olarak kullanılması açısından oldukça önemli olacaktır.

Özet (Çeviri)

The physical and chemical methods used in the synthesis of metallic nanoparticles (MNPs) consist of complex, expensive and environmentally harmful processes. To overcome these problems, researchers have turned to MNP production method called green synthesis or biosynthesis. In this thesis study, the production of silver (AgNP), iron-oxide (FeONP) and copper-oxide (CuONP) NPs from the aqueous extracts of Ulva lactuca, Halopteris scoparia macroalgae and Chlorella variabilis YTU.ANTARCTIC.001, Botryococcus braunii microalgae by green synthesis, the determination of the effects of green synthesis parameters on NP size, the optimization of green synthesis reactions and the determination the antibacterial activities of MNPs synthesized under optimum conditions were aimed. In this context, the effects of process parameters such as pH, temperature and metal salt solution ratio on NP size were statistically investigated and the antibacterial effects of MNPs produced under optimum conditions against Bacillus cereus ATCC 11778, Staphylococcus aureus ATCC 25923 and Listeria monocytogenes ATCC 13932 gram positive bacteria and Escherichia coli CECT 4972 ve Salmonella typhi ATCC 14028 gram negative bacteria were determined. When the findings obtained as a result of the green synthesis experiments are examined, the sizes of MNPs synthesized from each algae species decrease as the pH increases; increased as the metal salt solution ratio increased. It was observed that the temperature parameter did not show any linear effect on the MNP size. The p values of the polynomial equations obtained as a result of the statistical analysis performed with the Box-Behnken experimental design method were calculated as less than 0.01 and the correlation coefficients as greater than 0.90. As a result of the statistical analysis, it was observed that the MNPs synthesized in the optimum conditions determined were spherical in shape and their diameters ranged from approximately 35 nm to 75 nm. In the antibacterial activity analysis, it was determined that each MNP species showed antibacterial activity against the pathogens used and formed an inhibition zone of approximately 8 to 18 mm. With this study, it was concluded that algal biomass can be easily used in the green synthesis of MNPs, which have antibacterial activity and are similar to MNPs synthesized by traditional methods. Future research of green synthesized MNPs from algae will be very important for its use as an antimicrobial agent in fields such as medicine and cosmetics.

Benzer Tezler

  1. Sülfonat grupları ile substitue edilmiş suda çözünür fitalosiyaninlerin Chlorella vulgaris gelişimi ve antioksidan parametreleri üzerine etkisi

    The effect of water-soluble phthalocyanines substitued with sulfonate groups on Chlorella vulgaris growth and antioxidant parameters

    AYŞE GÜL TEKBABA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyolojiSakarya Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUĞBA ONGUN SEVİNDİK

  2. Deniz alglerinde petrol kirliliği

    The oil pollution of marine algae

    SİNEM ERAKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Su Ürünleriİstanbul Üniversitesi

    Fiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ERDOĞAN OKUŞ

  3. Heterologues expression of two putative glutamate synthase subunits from Methanocaldococcus jannaschii

    Methanocaldococcus jannaschii'nin putatif iki glutamat sentaz alt ünitesinin heterolog ekspresyonu

    VOLKAN DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BENAN DİNÇTÜRK

  4. İzmir ilindeki farklı kaynaklardan izole edilen bazı mavi-yeşil alglerin (siyanobakterilerin) moleküler özelliklerinin ve toksinlerinin araştırılması

    Investigation of blue-green Algae (Cyanobacteria) moleculer properties and toxin isolated from Izmir different springs

    ZELİHA DEMİREL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    BiyolojiEge Üniversitesi

    Hidrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATAKAN SUKATAR

  5. Graphitic carbon nitride/oxygen deficient tungsten oxide s-scheme heterojunctions for photocatalytic dye degradation and hydrogen peroxide generation under visible light irradiation

    Görünür ışık altında fotokatalitik boya bozunması ve hidrojen peroksit üretimi için s-şemalı grafitik karbon nitrür/oksijen noksanlı tungsten oksit heteroeklemleri

    ALEYNA BAŞAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    KimyaKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖNDER METİN