Bakteriyel selüloz ve ziziphus jujuba ekstraktı kullanılarak biyokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of biocomposite materials using bacterial cellulose and ziziphus jujuba extract
- Tez No: 971078
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ELİBOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Antimikrobiyal aktivite, Antioksidan aktivite, Antiviral etki, Biyokompozit, Gümüş nanopartiküller, Antimicrobial activity, Antioxidant activity, Antiviral effect, Biocomposite, Silver nanoparticles
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoenformatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ziziphus jujuba yüksek biyoaktiviteye sahip, katma değer açısından medikal ve kozmetik başta olmak üzere birçok sektör içerisinde kullanılan bir bitkidir. Nanopartikül ve nanokompozitlerin oluşturulması, çeşitli malzemeler ve/veya biyo-bileşenlere farklı fonksiyonel etkiler katmayı ve var olan özelliklerini sinerjistik olarak arttırmayı hedefler. Bu kapsamda AgNO3 sık tercih edilen bir nanopartikül bileşeniyken, bakteriyel selüloz ise çeşitli modifikasyon ve kompozit oluşturma uygulamalarına entegrasyonu kolay bir polimer olmasıyla öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, Z. jujuba ekstresinin nanopartikül oluşumu gerçekleştirilip, bakteriyel selüloz medyası üzerinden yüksek biyo-fonksiyonel özelliklere sahip bir biyokompozit üretimi amaçlanmaktadır. Bu kapsamda ekstraksiyonu yapılan Z. jujuba meyvesinden gümüş tuzu aracılığıyla nanopartikül oluşturup, elde edilen ekstre ve nanopartiküllerin karakterizasyonu gerçekleştirildi. Biyokompozit üretimi için Komagataeibacter xylinus suşu kullanılarak selüloz elde edildi ve üretilen Z. jujuba – gümüş nanopartikülleri ile entegrasyonu gerçekleştirildi. Elde edilen kompozitler karakteristik ve yapısal özellikleri açısından analiz edildi. Denemeler sonucunda Z. jujuba 77.85% verimle ekstrakte edildi. Ekstre 92.95% antioksidan aktivite gösterirken, nanopartikül formülasyonunda bu etkinin 66.65% oranda gözlemlendi. Hemaglütinasyon testi sonucunda ekstrenin IBV D-274'e karşı virüsidal baskılayıcı etkiye sahip olduğu tespit edildi. Oluşturulan Z. jujuba – gümüş nanopartikülleri 113.4 nm çapla başarıyla üretildi. Nanopartikül entegrasyonuyla oluşturulan biyokompozitlerin biyolojik aktivite testleri sonucunda; Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Candida albicans'a karşı antimikrobiyal etki görüldü. SEM ve XPS analizleri sonucunda kompozit içerisindeki Ag kompozisyonu doğrulandı, nanopartiküllerin kompozit içerisine tutumu ve nanofiber ağsı kompleks oluşumu gözlemlendi. Tez çalışması sonucunda, Z. jujuba'nın bakteriyel selüloz ve gümüş tuzu kullanımıyla yüksek biyoaktiviteye sahip nanokompozite dönüştürülmesinin mümkün olduğu doğrulandı.
Özet (Çeviri)
Ziziphus jujuba is a plant with high bioactivity and is utilized in various sectors—particularly in medical and cosmetic industries—due to its added value. The creation of nanoparticles and nanocomposites aims to impart different functional effects to various materials and/or bio-components and to synergistically enhance their existing properties. In this context, AgNO₃ is a frequently preferred nanoparticle component, while bacterial cellulose stands out as a polymer that can be easily integrated into various modification and composite formation applications. In this thesis study, it is aimed to produce a biocomposite with high bio-functional properties by generating nanoparticles from Z. jujuba extract and incorporating them into a bacterial cellulose medium. For this purpose, nanoparticles were synthesized from the extract of Z. jujuba fruit using silver salt, and the obtained extract and nanoparticles were characterized. For biocomposite production, cellulose was obtained using the Komagataeibacter xylinus strain and was integrated with the synthesized Z. jujuba - silver nanoparticles. The resulting composites were analyzed in terms of their characteristic and structural properties. Experimental results showed that Z. jujuba was extracted with a yield of 77.85%. The extract exhibited 92.95% antioxidant activity, while this effect was observed at 66.65% in the nanoparticle formulation. Hemagglutination tests revealed that the extract had a virucidal inhibitory effect against IBV D-274. The synthesized Z. jujuba - silver nanoparticles were successfully produced with a size of 113.4 nm in diameter. Biological activity tests of the nanoparticle-integrated biocomposites demonstrated antimicrobial activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Candida albicans. SEM and XPS analyses confirmed the presence of Ag in the composite, and the attachment of nanoparticles to the composite along with the formation of a nanofibrous network complex was observed. As a result of the thesis study, it was confirmed that Z. jujuba can be transformed into a nanocomposite with high bioactivity through the use of bacterial cellulose and silver salt.
Benzer Tezler
- Enerji uygulamaları için metal organik kafes ve bakteriyel selüloz hibrit yapılardan türetilmiş malzemelerin geliştirilmesi
Investigation of metal organic frameworks and bacterial cellulose derived hybrid materials for energy applications
MERT BALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ŞEN
- Bakteriyel selüloz eldesi ve bakteriyel selüloz kaplanmış kumaşların tekstil endüstrisinde kullanım alanlarının araştırılması
Bacterial cellulose production and the investigation of usage areas of bacterial cellulose coated fabrics in textile industry
MEHMET KILINÇ
Doktora
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR DİLEK KUT
- Bakteriyel selüloz sentezi ve enerji uygulamalarında kullanımı
Bacterial cellulose synthesis and its use in energy applications
BERNA ALEMDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
PROF. DR. ÜNAL ŞEN
- Bakteriyel selüloz üretimi ve enzim tutuklanmasında kullanılması
Bacterial cellulose production and its use for enzyme immobilization
FEVZİYE ÜNLÜ
- Biyobozunur bakteriyel selüloz-hyalüronik asit doku iskelelerinin çıt-çıt reaksiyonları ile sentezi ve uygulamaları
Synthesis of biodegradable bacterial cellulose-hyaluronic acid tissue scaffolds via click reactions and their applications
ŞEYMA TURAN OKULMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
PROF. DR. DİLEK KAZAN