Deniz hıyarının derin ötektik çözücüler ile ekstraksiyonu, optimizasyonu ve potansiyel aktivitelerinin araştırılması
Extraction of sea cucumber using deep eutectic solvents, optimisation and investigation of potential activities
- Tez No: 940250
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ELİBOL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Doğal ürünlerden elde edilen etken maddeler, günümüzde kanser tedavisinde kullanılacak ilaçların keşfine katkı sağlamaktadır. İlaç hammaddesi olarak sıklıkla bitki ekstraktları kullanılmasının yanı sıra, deniz canlıları da zengin biyoçeşitlilikleri sayesinde yeni ve öncü biyoaktif bileşiklerin keşfi için önemli bir kaynak olarak kabul edilmektedir. Son dönemlerde, bu aktif bileşiklerin elde edilmesinde zararlı çözücülerin yerine yeşil kimyanın önemli unsurlarından biri olan derin ötektik çözücülerin (DES) kullanılması yaygınlaşmıştır. Ekstraktların veya saf bileşiklerin aktivitelerini artırmak ve stabilitelerini iyileştirmek amacıyla nanopartiküllerinin sentezlenmesi, bu maddeleri biyomedikal uygulamalarda kullanılmak üzere biyouyumlu ve biyobozunur hale getirmektedir. Bu doktora tezi kapsamında, ülkemiz denizlerinde yaygın olarak bulunan bir deniz hıyarı türü olan Holothuria polii 'nin DES sistemleri ile ekstraksiyonunun en uygun koşullarının belirlenmesi ve bu ekstraktan elde edilen gümüş ve çinko nanopartiküllerin kanser hücreleri üzerindeki potansiyel sitotoksik etkisi incelenmiştir. Ayrıca, ekstraktın ve nanopartiküllerin potansiyel antioksidan ve antibakteriyel aktiviteleri de araştırılmıştır. Çeşitli DES sistemleriyle yapılan denemeler sonucu en verimli ekstraktın kolin klorür- üre (ChCI-üre (1:2) )kullanılarak elde edildiği belirlenmiştir. Bu ekstrakt ile sentezlenen nanopartiküllerin yüzey yükü, boyut analizi ve morfolojik özellikleri çeşitli enstrümental analiz cihazları kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlara göre, gümüş nanopartiküller kübik ve düzenli bir görünüme sahipken, çinko nanopartiküller düzensiz dağılıma ve şekilsiz yapıya sahiptir. Her iki metalden üretilen nanopartiküllerin aglomerasyona eğilimli olduğu tespit edilmiştir. Antibakteriyel analizleri gümüş nanopartiküllerin Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ve Staphylococcus aureus'a bakterilerine karşı etkili olduğunu göstermiştir. Buna karşılık, ekstraktların yüksek antioksidan etkisi gözlemlenmiş, ancak nanopartiküller herhangi bir aktivite göstermemiştir. MiaPaCa-2 (prostat kanseri), T24 (mesane kanseri) ve HeLa (serviks kanseri) insan kanser hücre hatları ve sağlıklı HEK-293 (embriyonik böbrek) hücre hattı üzerinde ekstraktın ve nanopartiküllerin farklı konsantrasyon aralığında, 24,48 ve 72 saat zamana bağlı olarak hücre canlılığı üzerindeki etkisi MTT testi ile değerlendirilmiştir. Bu deneyden elde edilen sonuçlara göre gümüş nanopartiküllerin tüm kanserli hücre hatları üzerinde en yüksek sitotoksik etkiyi gösterdiği tespit edilmiştir. En düşük IC50 değeri 9,38±0,15 olarak gümüş nanopartikülde, MiaPaCa-2 hücre hattında bulunmuştur. Ayrıca, gümüş nanopartiküllerin sitotoksik etkilerinin, sağlıklı embriyonik böbrek hücre hattı HEK-293 üzerinde kanserli hücrelere oranla daha az olduğu tespit edilmiştir. Nanopartiküllerin kanser hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisinin doza ve zamana bağlı olarak değiştiği; en etkili doz zaman ikilisinin 72 saat ve 1000 mg/ml'lik dozlar olduğu belirlenmiştir. Bu çalışma, Holothuria polii'nin DES sistemleri ile ekstraksiyonunun ve nanopartiküllerinin elde edilmesinin ilk kez gerçekleştirilmesi nedeniyle önemlidir. Tüm veriler değerlendirildiğinde, Holothuria polii'nin biyolojik aktif bileşiklerinin yeşil ekstraksiyon yöntemleri ile elde edilebileceği ve aynı zamanda gelecekte yapılacak in vivo çalışmaların neticesinde kanser tedavisinde kullanılabilecek potansiyel ajan kaynağı olabileceği ifade edilebilir.
Özet (Çeviri)
The discovery of drugs for cancer treatment today is significantly influenced by active compounds derived from natural products. While plant extracts are frequently used as pharmaceutical raw materials, marine organisms are also considered an important source for the discovery of new and pioneering bioactive compounds due to their rich biodiversity. Recently, the use of deep eutectic solvents (DES), a key element of green chemistry, has become widespread in obtaining these active compounds instead of harmful solvents. The synthesis of nanoparticles to enhance the activities and improve the stability of extracts or pure compounds makes these substances biocompatible and biodegradable for use in biomedical applications. This doctoral thesis determined the optimal conditions for extracting Holothuria polii, a sea cucumber species commonly found in our country's seas, using DES systems. It also investigated the potential cytotoxic effects of silver and zinc nanoparticles derived from this extract on cancer cells. Additionally, the potential antioxidant and antibacterial activities of the extract and nanoparticles were also examined. Experiments with various DES systems revealed that the most efficient extract was obtained using ChCl-urea (1:2). The surface charge, size analysis, and morphological properties of the nanoparticles synthesized with this extract were examined using various instrumental analysis devices. According to the results, silver nanoparticles had a cubic and regular appearance, while zinc nanoparticles had an irregular distribution and amorphous structure. It was observed that both types of nanoparticles exhibited a tendency to agglomerate. Antibacterial analyses showed that silver nanoparticles were effective against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus bacteria. In contrast, the extracts exhibited high antioxidant activity, but the nanoparticles did not show any activity. The effects of the extract and nanoparticles on cell viability at different concentration ranges and time intervals (24, 48, and 72 hours) were evaluated using the MTT assay on MiaPaCa-2, T24, and HeLa human cancer cell lines and the healthy HEK-293 cell line. According to the results obtained from this experiment, silver nanoparticles showed the highest cytotoxic effect on all cancer cell lines. The lowest IC50 value was found to be 9.38±0.15 in silver nanoparticles on the MiaPaCa-2 cell line. Additionally, the cytotoxic effects of silver nanoparticles were found to be less on the healthy HEK-293 cell line compared to cancer cells. The cytotoxic effect of nanoparticles on cancer cells was found to vary depending on dose and time; the most effective dose-time combination was determined to be 72 hours and 1000 mg/ml doses. This study is significant as it is the first to achieve the extraction of H. polii using DES systems and the synthesis of its nanoparticles. Considering all the data, it can be stated that the bioactive compounds of Holothuria polii can be obtained using green extraction methods and that they may serve as a potential source of agents for cancer treatment based on future in vivo studies.
Benzer Tezler
- Machine learning in solar energy utilization
Solar enerji kullanımında makine öğrenmesi
BURCU ORAL
Doktora
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM
- Minkārīzāde Yahyā and the Ottoman scholarly bureaucracy in the seventeenth century
Minkārīzāde Yahyā ve onyedinci yüzyıl Osmanlı ilmiyesi
ÖZGÜN DENİZ YOLDAŞLAR
- Sualtı deney platformu için donanım ve kullanıcı arayüzünün tasarlanarak gerçeklenmesi
Design and implementation of hardware and user interface for underwater experiment platform
AHMET FURKAN ERGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT YILMAZ
- Development and application of new model algorithms of the biological carbon pump in the north atlantic: a study on particle export, sinking and decomposition
Biyolojik karbon pompası model algoritmalarının geliştirilmesi ve kuzey atlantik basenine uyarlanması: Parçacık gönderimi, çökmesi ve ayrışması üzerine
VELİ ÇAĞLAR YUMRUKTEPE
Doktora
İngilizce
2016
Deniz BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiOşinografi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ SALİHOĞLU
- primary production aviability and uptake of nutrients and photoadaptation of phytoplankton in the black sea the sea of Marmara and the Easternmediterannean
Başlık çevirisi yok
KADİR AHMET YAYLA
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Su ÜrünleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimyasal Oşinografi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN YILMAZ