Esansiyel yağ yüklü kitosan mikrokapsüllerin su kaynaklı patojenlere karşı antimikrobiyal etkinliklerinin araştırılması
Investigation of antimicrobial efficacy of essential oil loaded chitosan microcapsules against waterborne pathogens
- Tez No: 894419
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ATEŞ DURU, PROF. DR. GÜLŞEN ALTUĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Halk Sağlığı, Mikrobiyoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Public Health, Microbiology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Gelişmekte olan ülkelerde yaklaşık 2 milyar insan temiz içme suyuna erişememekte ve yıllık ölümlerin %3'ü su kirliliği, sanitasyon eksikliği ve hijyen yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Su kaynaklarının, özellikle içme ve kullanma suyu olarak tüketilenlerin, kirleticilerden ve patojenlerden arındırılması çevre ve insan sağlığı açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu nedenle, su kaynaklarını korumak amacıyla çevre dostu, yenilikçi ve biyo-yararlı biyolojik çözümler geliştirilmesi hayati önem taşımaktadır. Bu amaçla tez çalışmamızda temiz su yaklaşımı ile su kaynaklı patojenlerle mücadele için çevre dostu, yenilikçi kitosan biyopolimeri kullanılmıştır. Antimikrobiyal bir biyopolimer olan kitosan, antioksidan, antitümör, yaşlanma karşıtı, antiinflamatuar ve hemostatik gibi çok yönlü biyoaktif özelliklere sahiptir. Bu biyoaktif özellikleri arttırmak için literatürde antimikrobiyal, antioksidan ve antiinflamatuar özellikleri ile tanınan esansiyel yağlar kullanılmıştır. Ancak, endüstriyel uygulamalarda karşılaşılan işleme, depolama, raf ömrü ve çevresel faktörlerden (sıcaklık, ışık, oksidasyon gibi) kaynaklanan verimin azalması gibi zorlukları önlemek gerekmektedir. Bu sebeple, kitosanın mikro kapsülleme teknikleri ile esansiyel yağların üstün özelliklerinin korunması ve arttırılması amaçlanmıştır. Esansiyel yağları kitosan ile mikroenkapsüle etmek için iyonik jelasyon tekniği kullanılarak, elde edile mikrokapsüllerin antimikrobiyal özellikleri Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Klebsiella pneumoniae ve Pseudomonas aeruginosa gibi su kaynaklı patojenler üzerinde test edilmiş ve endüstriyel uygulamalara yönelik potansiyelleri değerlendirilmiştir. Sonuçta agar seyreltme yöntemi ile yapılan testte en düşük konsantrasyonda (0.625 mg/ml) dahi patojenler inhibe edilmiştir. Broth seyreltme yönteminde ise ıtır ve okaliptus esansiyel yağları yüklü kitosan mikrokapsüller 0.2 mg/ml ile S. aureus, E. coli, K. pneumoniae türlerini, 0,4 mg/ml ile S. enterica, P. aeruginosa türlerini inhibe etmiştir. Özellikle Paçuli esansiyel yağı yüklü kitosan mikrokapsüller P. aeruginosa hariç diğer patojen bakteri türlerini 0.2 mg/ml konsantrasyonda engellemeyi başarmıştır. Bu tezin bulguları, su kaynaklı patojenleri yönetmek ve içme suyu, havuz suyu, akvaryum suyu, kullanılabilir su, göl ve deniz suyunda hijyeni korumak amacıyla su kaynakları yönetimine yönelik olası uygulamaları ortaya koyacaktır.
Özet (Çeviri)
2 billion people in developing countries do not have access to clean drinking water and 3% of annual deaths are due to lack of sanitation and hygiene due to water pollution. Thus it is vital to develop eco-friendly, innovative and bioavailable biological solutions to preserve water sources as water-borne pathogens and pollutant free for human and wildlife. In this thesis, we aimed to environmentally friendly, innovative chitosan biopolymer was used to combat waterborne pathogens with a clean water approach in our thesis. Chitosan, which is an antimicrobial biopolymer, has versatile bioactive properties such as antioxidant, antitumor, anti-aging, anti-inflammatuar and hemostatic. In order to increase these bioactive properties, essential oils known for their antimicrobial, antioxidant, and anti-inflammatory properties have been used in the literature. However, it is necessary to prevent difficulties such as reduced efficiency caused by processing, storage, shelf life and environmental factors (such as temperature, light, oxidation) encountered in industrial applications. For this reason, it is aimed to preserve and increase the superior properties of essential oils with microencapsulation techniques of chitosan. We microencapsulated essential oils with chitosan by using ionic gelation technique and tested their antimicrobial properties on the water-borne pathogens including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa to test their potentials for industrial applications. As a result, pathogens were inhibited even at the lowest concentration (0.625 mg/ml) in the test performed with the agar dilution method. In the broth dilution method, chitosan microcapsules loaded with geranium and eucalyptus essential oils inhibited S. aureus, E. coli, K. pneumoniae species with 0.2 mg/ml and S. enterica, P. aeruginosa species with 0.4 mg/ml. In particular, chitosan microcapsules loaded with Patchouli essential oil succeeded in inhibiting other pathogenic bacterial species except P. aeruginosa at a concentration of 0.2 mg/ml. The data of this thesis will reveal possible applications for water resource management to maintain hygiene in drinking, pool, aquarium, utilized, lake and sea water by managing water-borne pathogens.
Benzer Tezler
- Development and characterization of nanofibrous structures for atopic dermatitis treatment
Atopik dermatit tedavisi için nanolifli yapıların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
NURSEMA PALA AVCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BANU NERGİS
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBAHAT ARAL YILMAZ
- Spirulina platensis proteins: Functional and physicochemical properties, angiotensin-I converting enzyme inhibitory activity, bioavailability and encapsulation studies
Spirulina platensis proteinleri: Fonksiyonel ve fizikokimyasal özellikleri, anjiyotensin-I dönüştürücü enzim inhibitor aktivitesi, biyoyararlılığı ve enkapsulasyon çalışmaları
AYSUN YÜCETEPE
Doktora
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Lemongrass oil loaded electrospun PVDF fibers for wound dressing application
Yara örtüsü uygulaması için limon otu yüklenmiş elektrodokunmuş PVDF fiberler
GOLNAZ NASERIAZARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
DOÇ. DR. ALI ZARRABI
- Development of eudragit electrospun fibers functionalized by cinnamon leaf oil complexation with cyclodextrins for wound healing application
Yara örtüsü uygulaması için tarçın yaprak yağı yağı ve siklodekstrin kompleksiyonları ile fonksiyonelleştirilen eudragıt elektrospun liflerinin geliştirilmesi
MELİKE ÇOKOL ÇAKMAK
Doktora
İngilizce
2021
BiyolojiSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SELİM ÇETİNER
- Liposomal incorporation of Satureja Hortensis L. essential oil and in vitro antimicrobial activity on oral microorganisms
Satureja Hortensis L. temel yağ asitlerinin lipozom ile birleştirilmesi ve in vitro ortamda ağız mikroorganizmaları üzerindeki antimikrobiyal aktivitesi
GÜLER DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAY KORACHİ