Search

YÖK Tez No: 625895 Biyokompozitler, doğal elyaflarla, petrol türevi PP (poli propilen), PE (Poli etilen), epoksitler gibi biyobozunmayan polimerlerin, ya da PLA (Polilaktik asit) ve PHAlar gibi biyopolimerlerin kompozitleridir. Karbon, cam elyaf ve aramid liflerinin dezavantajları, fazla enerji tüketimi, çevresel etkisinin fazla olması, maliyeti ve ömür sonunda atık bırakmaları sebebiyle doğal fiberler (NFC) ile güçlendirilmiş polimerlerin, geniş bir alanda endüstriyel olarak da kullanılmaya başlanmasına sebep olmuştur. Petrol türevleri polimerleri güçlendirmek için doğal elyafların kullanılması özellikle otomotiv ve inşaat sektörlerinde yaygındır. Yeşil kompozitler, biyolojik esaslı bir polimer matrisinin doğal elyaflarla takviye edildiği kompozitlerdir. Yeşil kompozit sınıfı bu yeşil kompozitlerin polimer biliminde ortaya çıkan bir alanı temsil ettiği belirli bir biyokompozit sınıfıdır. Günümüzde çevre konusunda kamuoyunun endişesi ve sınırlı fosil yakıt kaynaklarının bulunması hükümetleri, şirketleri ve bilim adamlarını ham petrole alternatifler bulmaya ve yenilenebilir kaynaklardan sürdürülebilir materyaller geliştirmeye zorlamıştır. Böylelikle biyokompozit alanındaki en yeni yenilik, petrol türevi polimerlerin, yenilenebilir kaynaklardan (biyo-esaslı polimerler) elde edilen polimerler ile matris bileşeni ikame edilmesidir. Bu çalışma da doğal elyaf takviyeli PLA yeşil kompozitlerin mekanik özellikleri incelenmiş, PLA'nın saf hali ile karşılaştırılmıştır. Doğal lif olarak sisal ve kağıt hamuru seçilmiştir. Sunulan tez 2017 BAP projesi olarak yürütülmüş ve sonuçlandırılmıştır. Gerçekleştirilen projede literatür araştırması ve numune oluşturma programlarının hazırlanması, numunelerin hazırlanması, testlerin yapılması, sonuçların analizi, raporlanması ve hazırlanacak bildirinin konferans ve seminerlere sunulması faaliyetleri gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan bildiri Karadeniz Teknik üniversitesi 2019 Düşünden Gerçeğine Proje Pazarında Bursa Teknik Üniversitesi ve Berteks Tekstil işbirliğinde poster olarak sunulmuştur. 190 °C de 260 gr PLA cipsleri preslenerek ara yüzeyine 100 gr/ m² kağıt takviyesinde % 0, %10, %20, %30, sisal elyafları yerleştirilerek PLA yeşil kompozitleri elde edilmiştir. % 0, %10, %20, %30 sisal bulunduran kağıt takviyeli PLA yeşil kompozit malzemelerden elde edilen plakaların mekanik özellikleri PLA hammaddeli plakanın mekanik özelliği ile karşılaştırılmıştır. Mekanik özelliklerin karşılaştırılmasında çekme direnci, eğilme direnci değerleri dikkate alınmıştır. Yeşil kompozitler özellikle ülkemizde üzerinde çalışılan yeni bir alandır. Ülkemizin ekonomisinin gelişmesi için katma değeri yüksek ürünlerin üretilmesi zarureti özellikle kompozit malzemeler alanındaki çalışmalara ivme kazandırmıştır. Gerçekleştirilmiş BAP projesi ve yüksek lisans tezi başta ülkemiz olmak üzere literatüre katkı sağlayıp, tez ile yapılan malzeme analizleri çevreci polimer PLA ve doğal elyaf sisalin kullanım alan ve sektörlerini çeşitlendirebilecektir. Biocomposites are composites of natural fibers with non-biodegradable polymers such as petroleum-derived PP (poly propylene), PE (Poly ethylene), epoxides, or biopolymers such as PLA (Polylactic acid) and PHAs. Disadvantages of carbon, glass fiber and aramid fibers, excessive energy consumption, high environmental impact, cost and waste disposal at the end of life have led to the use of natural fibers (NFC) reinforced polymers in a wide range of industrial applications. The use of natural fibers to reinforce petroleum derivatives polymers is becoming more common, especially in the automotive and construction sectors. Green composites are a particular class of biocomposites in which a biologically based polymer matrix is reinforced with natural fibers and represents an area emerging in polymer science. Today, public concern about the environment and the limited availability of fossil fuels have forced governments, companies and scientists to find alternatives to crude oil and develop sustainable materials from renewable sources. Thus, the most recent innovation in the field of biocomposites is the replacement of petroleum-derived polymers with their polymers as matrix components from renewable sources (bio-based polymers). In this study, mechanical properties of natural fiber reinforced PLA green composites were investigated and compared with the pure form of PLA. In the selection of natural fibers, sisal and kraft paper, which are valuable plants, were selected. The submitted thesis was carried out as a 2017 BAP project and finalized. In this project, literature research and sample creation programs were prepared, samples were prepared, tests were performed, results were analyzed, reports and presentations were presented to conferences and seminars. The prepared paper was presented as a poster in the Project Market from Karadeniz Technical University 2019 Think to Reality in collaboration with Bursa Technical University and Berteks Textile. PLA green composites were obtained by pressing 0%, 10%, 20%, 30%, sisal fibers on the interface by pressing 260 gr PLA chips at 190 ° C in 100 g / m² paper reinforcement. The mechanical properties of the plates obtained from paper reinforced PLA green composite materials containing 0%, 10%, 20%, 30% sisal were compared with the mechanical properties of the PLA raw material plate. When comparing mechanical properties, tensile strength and bending strength values were taken into consideration. Green composites is a new field that is especially studied in our country. The necessity of producing products with high added value for the development of our country's economy has accelerated the work especially in the field of composite materials. The realized BAP project and master thesis will contribute to the literature, especially in our country, and material analysis made with the thesis will be able to diversify the usage areas and sectors of environmentally friendly polymer PLA and natural fiber sisal.

Plastik kirliliği tüm dünyayı etkilediği gibi Türkiye’de de giderek artmakta olan çevresel bir sorundur. Plastik atıklarının uzaklaştırılması için kullanılan yöntemler yetersiz olup farklı çevresel sorunları beraberinde getirmektedir. Bu nedenle çevre dostu ve etkili bir yöntem geliştirilmelidir. Mikroorganizmaların plastik yüzeylerinde üreyebilmelerinin ve enzim aktiviteleriyle plastik biyodegradasyonu gerçekleştirebilmelerinin görülmesiyle, plastik kirliliği için mikroorganizmaların kullanılması potansiyel bir çözüm olarak görülmüştür. Birçok mikroorganizmanın plastik biyodegradasyonu gerçekleştirebildiği ve birçok enzimin biyodegradasyon süreciyle ilişkili olduğu çalışmalarla gösterilmiş olsa da plastik kirliliğine karşı biyodegradasyon etkili bir yöntem olarak kullanılamamaktadır. Biyoteknolojik yaklaşımlar ile biyodegradasyon iyileştirilerek sürecin hızlandırılması ve plastik kirliliğine karşı kullanımının yaygınlaşması amaçlanmaktadır. Bu derlemede mikroorganizmaların genel plastik biyodegradasyon mekanizmalarının yanı sıra, plastik biyodegradasyonunda görülen sorunlar ve sorunların iyileştirilmesi için biyoteknolojik yaklaşımların kullanımı ele alınmıştır. Biyodegradasyon için mikroorganizmaların bir arada kullanılması, biyosürfaktanların etkisi, genetik mühendisliği yaklaşımları, metagenomiks ve biyoinformatik yaklaşımları üzerinde durulmuştur. Önemli gelişmeler ve çalışmalara yer verilmiştir. Türkiye’de gerçekleştirilen çalışmalar ve plastik kirliliğine karşı yapılan araştırmalar da değerlendirilmiştir., Plastic pollution is a significant environmental problem. The damage caused by plastic pollution to the environment is increasing all over the world, as in Turkey. Plastic waste management methods are insufficient, and they cause different environmental pollution problems. Therefore, there is a need for an effective and environmentally friendly method. With the discovery of the microorganisms that can grow on plastics and degrading plastics enzymatically, plastic biodegradation became a potential solution for plastic pollution. Although there are lots of microorganisms and enzymes which are responsible for plastic biodegradation, the biodegradation process is not efficient to use against plastic pollution problem. Biotechnological approaches are used to improve efficiency of plastic biodegradation process and increase the usage. The general mechanism of plastic biodegradation, disadvantages and biotechnological approaches based on those problems were discussed in this review. Plastic biodegradation by microbial communities, effects of biosurfactants, genetic engineering approaches, metagenomics and bioinformatics approaches are emphasized. In addition, researches performed against plastic pollution in Turkey were evaluated.

Bulaşıcı olmayan hastalıklar içinde, kanser; morbidite ve mortalitenin en sık ikinci nedenidir ve hastalığın teşhis ve tedavisi, Avrupa'da ve dünyada bölgelerinde karşılanmamış̧ bir ihtiyaç̧ olarak büyük bir araştırma alanı sunmaktadır. Bu noktadan hareketle, kanserin erken teşhisi için, kanser biyobelirteçlerinin belirlenmesi ve düzeylerinin izlenmesi, hastalığın biyolojisini anlamak ve hastanın takibi açısından umut verici stratejilerden biri olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, yeni bir tip immünoassay benzeri sensör platformu ile Immünoglobulin G (IgG) ve alfa-fetoprotein (AFP) gibi farklı kanser hücreleri için biyobelirteç olarak bilinen moleküllerin analizleri gerçekleştirilmiştir. Sinyal üreten malzeme olarak tanıyıcı moleküller ile fonksiyonel hale getirilen altın nanopartiküller (AuNP) kullanılarak, ilgili kanser biyobelirteçlerini tanıyabilen antikor biyokonjugatları nitroselüloz membran üzerinde elde edilmiştir. Hazırlanan pedin sentetik serumla muamelesi sonrasında, yüzeydeki antikorlara bağlanarak biyobelirteçlerin varlığına yönelik sinyal oluşumu ise AuNP konjugatlarının oluşturdukları renk değişimi olarak izlenmiştir. Nanomateryallerin kolorimetrik özellikleri kullanılarak ilgili tümör belirteçlerinin varlığında oluşan sinyalin kantitatif bir değere dönüştürülmesi, akıllı telefonlarda bu amaca yönelik kullanım için hazırlanan bir yazılım ile gerçekleştirilmiştir. Sınır değerleri her bir biyobelirteç için belirlenerek, son aşamada kromatografik olarak sonuçlar doğrulanmıştır. Ayrıca IgG biyobelirteci elektrokimyasal bir biyosensör platformunda da test edilmiştir. Polimer kaplı karbon elektrotlar üzerine Anti-IgG antikoru immobilize edilerek tanınması sağlanan IgG molekülü için kalibrasyon eğrisi elde edilmiş ve diğer analitik parametreler ölçülmüştür., Cancer is the second most common cause of mortality and morbidity among noncontagious diseases. The diagnosis and treatment of cancer represents a major research area of unmet need across Europe and all other areas of the world. In this point of view, early detection of cancer is crucial to improve patient survival and disease prognosis and may even lead to prevention. Herein, a novel type immunoassay was developed for detection of different cancer biomarkers comprising Immunoglobulin G (IgG) and alpha-fetoprotein (AFP). Using gold nanoparticle (AuNP) bioconjugates as a signal production tool, relevant biomarker antibody-conjugated AuNPs were prepared on the nitrocellulose (NC) membrane and a novel test platform was developed. To construct the spot-like point-of-care (POC) immunoassay, functionalized AuNPs, were immobilized on the NC membrane. After the immobilization, relevant antibodies were conjugated to the nanoparticle on detection pad and then the pad was treated with the samples that contains tumor markers. By using the change in the colorimetric properties of AuNPs, detection of relevant tumor markers can be achieved by using a smartphone software at the final stage. For this step, a smartphone application was used for the evaluation of color changes depending on the biomarker concentration in the synthetic serum. Limit-of-detection (LOD) values were determined for each of the biomarkers and validated with chromatographic measurements at the final stage. In addition, IgG was also tested on an electrochemical biosensor platform. A calibration curve was obtained for the IgG molecule to be detected by immobilizing the anti-IgG antibody onto the polymer coated glassy carbon electrodes and other analytical parameters were also measured.

Bu çalışmada, beyaz çürüklük mantarı Ceriporiopsis subvermispora ile muamele edilen Pinus nigra Arnold. yongalarından pişirme koşulları sabit alınıp inkübasyon süreleri (20, 40, 60, 80 ve 100 gün) ve NaBH4 oranları (%0.5, %1, %1.5 ve %2) değiştirilerek yapılan kraft, biyo-kraft, kraft- NaBH4 ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerinden elde edilen hamur ve kağıtların özellikleri tespit edilmiştir. İlave olarak, C. subvermispora ile muamele edilen P. nigra odunun kimyasal bileşimindeki değişim belirlenmiştir. C. subvermispora ile muamele edilen P. nigra yongalarının ağırlık kaybı, holoselüloz oranı ve çözünürlük değerleri inkübasyon süresinin artmasıyla artarken, lignin oranı ve ?-selüloz oranı azalmıştır. Kimyasal analiz sonuçlarına göre optimum inkübasyon süresi 100 gün olarak belirlenmiştir.Biyo-kraft, kraft-NaBH4 ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerde hamurların kappa numarasının ve viskozitesinin mantar muamelesi ve NaBH4 ilavesi ile azaldığı belirlenmiştir. Bununla birlikte, bu pişirmelerden elde edilen kağıtların sağlamlık değerlerinin azaldığı, yüzey düzgünlüğünün ve hava geçirgenliğinin arttığı tespit edilmiştir. Kraft-NaBH4 ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerinde hamurların elenmiş veriminin arttığı, biyo-kraft pişirmelerinde ise mantar muamelesinin 40 ve 80. günlerinde artarken, 20, 60 ve 100. günlerinde azaldığı görülmüştür. Kraft-NaBH4 ve biyo-kraft hamurlarının daha kolay dövüldüğü tespit edilmiştir. Kağıtlarının parlaklığı NaBH4 ilavesi ile artarken, mantar muamelesi kağıtların parlaklık değerlerini düşürmüştür. Biyo-kraft ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerinde elek artığı oranının azaldığı tespit edilmiştir. Kağıt hamurları ve deneme kağıtları üzerinde yapılan analiz ve test sonuçlarına göre, elenmiş verim bakımından M3B4, hamurların elek artığı oranı ve kappa numarası bakımından M4B3, hamurların dövme süresi bakımından M4B1, kağıtların sağlamlık özellikleri bakımından M1B1, kağıtların parlaklığı bakımından M4B4, kağıtların yüzey düzgünlüğü bakımından ise M5B2 optimum pişirme olarak seçilmiştir. In this study, kraft, kraft, bio-kraft, kraft- NaBH4, and bio-kraft-NaBH4 cooking were made using Pinus nigra Arnold. chips treated with white rot fungus Ceriporiopsis subvermispora under the constant cooking conditions and variable incubation times (20, 40, 60, 80 and 100 days) and NaBH4 ratios (0.5%, 1%, 1.5%, 2%). Properties of pulp and papers obtained from these cooking were determined. Moreover, chemical composition of P. nigra chips treated with C. subvermispora was investigated. According to the chemical analysis results weight loss, holocellulose ratio, solubility values of P. nigra chips treated with C. subvermispora increased with longer incubation periods. However, ?-cellulose ratio and lignin ratio were decreased. Moreover, optimum incubation time was determined as 100 days.Kappa number and viscosity of pulp obtained from bio-kraft, kraft-NaBH4, and bio-kraft-NaBH4 cooking were decreased with fungus treatment with the addition of NaBH4. Besides, strength properties of papers obtained from these cooking were decreased, surface roughness and air permeability of papers were increased. Also, screened yield of pulps obtained from kraft-NaBH4 and bio-kraft-NaBH4 cooking increased. However screened yield value of bio-kraft pulps increased at 40th and 80th days and decreased at 20th, 60th and 100th days of incubation time. The beating time of kraft-NaBH4 and bio-kraft pulps was shorter than those of control pulps. Paper brightness was increased with NaBH4 adding, decreased with fungus treatment. Reject ratio of bio-kraft and bio-kraft-NaBH4 pulps was decreased. According to results of pulp and paper analyses, M3B4 in terms of screened yield, M4B3 regarding reject ratio and kappa number of pulps, M4B1 with respect to beating time of pulps, M1B1 in terms of strength properties of papers, M4B4 regarding brightness of papers and M5B2 with respect to surface roughness of papers were chosen as optimum cooking conditions. 168

Yüksek miktarda kalsiyum içeren atıksular; su boruları, kaynama kazanları ve ısı değiştiricilerde farklı biçimde çökelekler (karbonat, sülfat ve fosfat) oluşturmakta, aerobik ve anaerobik reaktörlerin arıtım performansını olumsuz etkilemektir. Bu problemleri ortadan kaldırmak için endüstrilerde kimyasal prosesler kullanılmakta ancak bu prosesi içeren reaktörlerin işletimi ve kontrolü oldukça zordur. Ayrıca arıtılmış suyun pH değerleri de yüksektir. Sulardan Ca gideriminde biyomineralizasyon iyi bir alternatif olarak görünmektedir. Biyokatalitik Kalsifikasyon Reaktörleri (BKR) endüstriyel atıksulardan Ca’u kalsit olarak gidermek için bakterilerin gerçekleştirdiği üre hidrolizi esasına dayanır. Bu çalışmada BKR’ün Ca içeren sentetik ve gerçek şeker endüstrisi atıksularından Ca giderimindeki potansiyel kullanımı araştırılmıştır. Çalışmanın başlıca aşamaları; (1) kesikli reaktörlerde Ca+2 giderimini katalizleme yeteneğine sahip çamur üretimi, (2) kesikli reaktörlerde optimum Mikrobiyal Karbonat Çökelimi (MKÇ) için uygun süre, pH değerleri, üre, Ca, biyokütle ve organik derişimleri gibi optimum koşulların belirlenmesi, (3) sürekli beslemeli sistemde optimum tasarım ve işletme parametrelerinin araştırılması, (4) YAÇYR(Yukarı Akışlı Çamur Yatak Reaktör)’de metanojenik bakteriler üzerine Ca’un etkisinin belirlenmesi, (5) Ca’lu atıksuların arıtımı için ardışık BKR/YAÇYR sisteminin araştırılması, (6) Ca’lu atıksuların YAÇYR’de arıtımında geri döngü hattına BKR’ün ilave edilmesi ile CO2 sıyırıcı sistemin modifikasyonu. Mineral ortam ve Glikoz-KOİ’sin sürekli yenilendiği inkübasyon süresinin Ca giderimine etkisinin araştırıldığı kesikli çalışmalarda optimum inkubasyon süresi 6 gün bulunmuştur. Kesikli reaktörde Ca giderimi üzerinde ürenin etkisinin araştırıldığı çalışmada optimum üre derişiminin Ca derişiminden fazla olması gerekmektedir. Kesikli reaktörde Ca giderimi üzerinde Ca derişiminin etkisinin araştırıldığı çalışmada 900 mg/L sabit üre ve 0-2500 mg/L arasında Ca derişimleri içeren sentetik atıksuda sonuçlar Ca derişimi arttıkça giderilen miktarın da arttığını göstermiştir. Kesikli reaktörde Ca giderimi üzerinde 4-10 arası değişik başlangıç pH’larının etkisinin araştırıldığı çalışmada Ca gideriminin yüksek pH’larda daha iyi olduğu, ve çökelme ile beraber alkalinitenin tükenmesi ile birlikte son pH değerlerinin tüm reaktörlerde yaklaşık aynı olduğu (pH=7) bulunmuştur. Kesikli reaktörde Ca giderimi üzerine biyokütle derişiminin etkisinin araştırıldığı çalışmada sonuçlar Ca gideriminin biyolojik aktiviteye kesinlikle bağlı olduğunu göstermiştir. Ca giderim süreci üzerinde organik madde derişiminin etkisinin araştırıldığı çalışmada Ca giderimi için en uygun derişiminin deneysel şartlarda 750 mg/L glikoz-KOİ’si olduğu tespit edilmiştir. Ca giderimi üzerinde yaklaşık 2-20 gün arasında çamur yaşlarının araştırıldığı sürekli beslemeli çalışma kalsiyum gideriminde ÇY’nın önemli bir parametre olduğunu ve 11.5 saat’lik HBS’de Ca ve KOİ giderimi için 5 gün civarında olduğunu göstermiştir. Çalışma HBS’nin önemli bir parametre olduğunu ve kalsiyumca zengin atıksulardan Ca giderimi için 5-6 saatlik HBS’nin optimum olduğunu göstermiştir. Bu HBS’nde KOİ, TN, ve Ca giderim verimleri sırasıyla % 63, % 14 ve % 72 elde edilmiştir. Elde edilen optimum ÇY ve HBS’nde 0-1500 mg/L arasında değişen glikozKOİ’sinin etkisinin araştırıldığı sürekli beslemeli çalışmada KOİ’nin düşük değerlerinin bile Ca giderimi için yeterli olduğunu göstermektedir. 5-20 mM arasında üre derişiminin 15 mM Ca içeren sentetik atıksuyu arıtan ürolitik karışık kültür üzerindeki etkisinin araştırıldığı çalışmada Ca giderimi için optimum üre derişimi 15 mM bulunmuştur. Ca içeren bir şeker fabrikasından temin edilen gerçek atıksuyun sürekli beslemeli arıtım çalışmasında YAÇYR’ün önüne ve geri döngüsüne yerleştirilen BKR’ü atıksudan Ca’u etkin şekilde gidermiştir. Sonuç olarak çalışmada önerilen MKÇ esasına dayanan BKR’ü, Ca açısından zengin endüstriyel atıksuların yeniden kullanılacağı durumlarda kullanılabilir olmakla birlikte üreden kaynaklanan azot kirliliğine neden olması en büyük dezavantajıdır., Wastewaters having high calcium content; produce precipitates of different structure (as carbonate, sulfate or phosphate) in pipelines, boilers and heat exchangers and, affects adversely to aerobic and anaerobic reactors. As a remedy to this problem, the industry typically uses chemical crystallization reactors which are efficient but often require complex monitoring and control and, as a drawback, can give rise to highly alkaline effluents. Biomineralization are emerging as alternative mechanisms for the removal of Ca from aqueous environments. Bio-catalytic Calcification Reactors (BCR) utilize microbial urea hydrolysis by bacteria for the precipitation-removal of Ca, as calcite, from industrial wastewater. In this study, potential use of BCR for Ca removal from synthetic wastewater and real sugar wastewater were investigated. The main stages of this study were; (1) production of sludge which has ability to biocatalysing of Ca2+ removal in batch reactors, (2) determination of optimal conditions such as; time, pH value, urea, Ca, biomass, and organic matter concentrations, for effective Microbial Calcium Precipitation (MCP) (3) investigation of optimum design and operational parameters of BCR reactor in continuous feeding system, (4) determination of Ca effect on methanogenic microorganisms in UASB reactor, (5) researching of sequential BCR/UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactor system for treatment of Ca-rich wastewaters, (6) modification of CO2-stripper system with addition of BCR reactor installing in the recycle line at UASB treatment of Ca-rich wastewaters. In batch study, investigation of incubation time on Ca removal at synthetic wastewater where mineral medium and glucose-COD continuously refreshed, optimum incubation time was found as 6 days at these conditions. In batch study, investigation of urea effect on Ca removal, it was found that optimum urea concentration for effective Ca removal should be greater than Ca concentration required removal from water. In batch study, investigation of Ca concentration effect on Ca removal, removed Ca concentration was increased at samples containing higher Ca concentrations in synthetic wastewater with constant urea of 900 mg/L and varying Ca concentration between 0 and 2500 mg/L. In batch study, the investigation of initial pH of samples between 4-10 on calcium removal, calcium was better removed at samples with higher pH and final pHs of all samples finally were approximately same (pH=7) due to precipitation of Ca as CaCO3 and consumption of alkalinity. In batch study, investigation of biomass concentration on Ca removal, it was found that Ca removal certainly depends on biological activity. In batch study, investigation of organic matter effect on Ca removal, the most suitable concentration of glucose-COD was 750 mg/L at experimental conditions. The continuous fed study of sludge retention times between about 2 and 20 days on Ca removal showed that SRT is important parameter for Ca removal and optimum SRT was about 5 days in terms of Ca and COD removal at HRT of 11.5 hours. Study showed that HRT is important parameter and HRT of 5-6 hours is optimum for Ca removal from Ca-rich wastewaters. At this HRT, the removal efficiencies of COD, TN, and Ca were obtained a 63 %, 14 % and 72 %, respectively. At obtained optimum SRT and HRT, continuous fed study, investigation of glucose-COD between 0 and 1500 mg/L effect on Ca removal, showed that low levels of COD was also sufficient for calcium removal. The study, carried out to determine urea concentrations between 5-20 mM on ureolytic mixed culture treating synthetic wastewater containing Ca of 15 mM, showed that optimum urea concentration was found as 15 mM for effective Ca removal. In continuous study carried out with a real wastewater of a sugar fabric, BCR reactor established at prior to and recycle of UASB reactor removed efficiently Ca from wastewater. Consequently, the proposed BCR based on MCP can be used in case of reusing of treated Ca-rich industrial wastewater, however the most important disadvantage of this process is N pollution from urea., ÖNSÖZ, i – TEŞEKKÜR, iii -- İÇİNDEKİLER DİZİNİ, iv – ÖZET, vi – ABSTRACT, vii -- ŞEKİLLER DİZİNİ, viii -- ÇİZELGELER DİZİNİ, xii -- SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ, xiv -- 1. GİRİŞ, 1 -- 2. KAYNAK ÖZETLERİ, 5 -- 2.1. Kalsiyum Metalinin Özellikleri, 5 -- 2.2. Kalsiyum Bileşikleri, 5 -- 2.3. Kalsiyum Bileşiklerinin Endüstride Kullanımı ve Etkileri, 6 -- 2.4. Kalsiyum Karbonat’ın (CaCO3) Özelikleri ve Kullanım Alanları, 7 -- 2.5. Kalsiyum Hidroksit’in (Ca(OH)2) Özellikleri ve Kullanım Alanları, 8 -- 2.6. Kalsiyum Oksit’in (CaO-Kireç) Özellikleri ve Kullanım Alanları, 9 -- 2.7. Kalsiyum ve Bileşiklerinin Sağlık Etkileri, 10 -- 2.8. Endüstriyel Su Kullanımı, 11 -- 2.8.1. Kazan besleme suları, 11 -- 2.8.2. Soğutma suları, 12 -- 2.8.3. Endüstri proses suları, 14 -- 2.9. Sulardan Kalsiyum Giderim Yöntemleri, 15 -- 2.9.1. Sulardan kimyasal kalsiyum giderimi, 15 -- 2.9.1.1. Kimyasal çöktürme yöntemleri ile sertlik giderimi, 15 -- 2.9.1.2. İyon değiştirme yöntemi, 20 -- 2.9.2. Doğal mikrobiyolojik karbonat çökelim prosesleri, 21 -- 2.9.2.1. Ototrofik metabolik prosesler, 22 -- 2.9.2.2. Heterotrofik metabolik prosesler, 23 -- 2.9.2.2.1. Pasif CaCO3 çökelim prosesleri, 23 -- 2.9.2.2.2. Aktif CaCO3 çökelim prosesleri, 25 -- 2.10. Arıtım Teknolojileri Açısından Kalsiyumun Zararları, 26 -- 2.11. Kalsiyum Gideriminin Atıksu Arıtım Biyoteknolojisi Açısından Önemi, 26 -- 2.12. Çalışmanın Amacı, 27 -- 3. MATERYAL ve METOT, 29 -- 3.1. Üre Hidrolizini Gerçekleştiren Mikroorganizmaların Üretilmesi, 29 -- 3.2. Çalışmalarda Kullanılan Reaktörler, 30 -- 3.2.1. Aerobik BKR’nün özellikleri, 31 -- 3.2.2. YAÇYR’nün özellikleri, 31 -- 3.3. Çalışma Planı, 32 -- 3.3.1. Kesikli çalışmalar, 32 -- 3.3.2. Sürekli çalışmalar, 33 -- 3.3.2.1. Sürekli çalışmalarda kullanılan reaktör sistemler, 34 -- 3.3.3. Şeker fabrikası atıksuyu ile ilgili çalışmalar, 40 --3.4. Analitik Yöntemler, 42 -- 4. BULGULAR ve TARTIŞMA, 44 -- 4.1. Kesikli Çalışmalar, 44 -- 4.1.1. Zamanın kalsiyum giderimi üzerindeki etkisi, 44 -- 4.1.2. Üre miktarının kalsiyum giderimine etkisi, 47 -- 4.1.3. Kalsiyum derişiminin etkisi, 54 -- 4.1.4. Kalsiyum giderimi üzerinde pH etkisi, 60 -- 4.1.5. Kalsiyum giderimi üzerine biyokütle derişiminin etkisi, 64 -- 4.1.6. Kalsiyum giderim sürecinin üzerinde organik madde derişiminin etkisi, 68 -- 4.2. Sürekli Çalışmalar, 71 -- 4.2.1. BKR’üne çamur yaşının etkisi, 71 -- 4.2.2. BKR’üne HBS’nin etkisi, 75 -- 4.2.3. KOİ’nin BKR’ün performansı üzerindeki etkisi ,79 -- 4.2.4. Üre’nin BKR’ün performansı üzerindeki etkisi, 82 -- 4.2.5. Kalsiyumun BKR’ün performansı üzerindeki etkisi, 84 -- 4.2.6. YAÇYR performansı üzerinde kalsiyumun etkisi, 88 -- 4.2.7. BKR+YAÇYR sistemi ile simüle atıksuyun arıtımı, 93 -- 4.2.8. YAÇYR döngüsünde BKR ile simüle atıksuyun arıtımı, 95 -- 4.2.9. Kalsiyum içeren BKR’de kinetik katsayıların bulunması, 98 -- 4.3. Şeker Fabrikası Atıksuyu İle ilgili Arıtım Çalışmaları, 100 -- 4.3.1. BKR+YAÇYR sistemi ile şeker fabrikası atıksuyu arıtımı, 100 -- 4.3.2. YAÇYR döngüsünde BKR ile şeker fabrikası atıksuyu arıtımı, 102 -- 5. SONUÇ ve ÖNERİLER, 105 – KAYNAKLAR, 109 – ÖZGEÇMİŞ, 111

Bu çalışmada bakteriyel kaynaklı ligninolitik enzimler olan KpnGST, BmgLac ve RjoLip genleri füzyon ve operon düzeni oluşturacak şekilde klonlanarak ifade edildi ve biyokimyasal özellikleri belirlendi ve kızılçam kraft ve atık kağıt hamurları üzerinde optimize edildi. Optimize edilen enzimlerin tekli, ikili, üçlü ve füzyon protein formlarında her iki kağıt hamurunda ağartma dizinleri gerçekleştirilerek elde edilen kağıtların fiziksel ve optik özellikleri belirlendi. Kızılçam hamuruna uygulanan TCF ağartma dizini sonunda delignifikasyon derecesi füzyon proteininde %68,11'den %76,62'ye, üçlü enzim kombinasyonunda %69,75'den %79,18'e yükseldiği tespit edildi. Atık kağıt hamuruna yapılan TCF ağartma dizini sonucunda delignifikasyon derecesi füzyon proteininde %61,88'den %73,69'a, üçlü enzim kombinasyonunda %60,89'dan %74,65'e yükseldiği tespit edildi. Ligninolitik enzimlerle muamele edilen kızılçam hamurlarından elde edilen kağıtların ISO parlaklık değerlerinde füzyon ve üçlü enzim kombinasyonu için sırasıyla %20,21 ve %22, atık kağıt hamurlarından elde edilen kağıtların ISO parlaklık değerlerinde ise füzyon ve üçlü enzim kombinasyonu için sırasıyla %15,2 ve %16,66 oranında artış meydana geldiği belirlendi. In this study, the genes encoding for KpnGST, BmgLac and RjoLip, which are bacterial ligninolytic enzymes, were cloned in both fusion and operon form, expressed and biochemical properties of the enzymes were determined and have been optimized over pine kraft and waste paper pulps. Enzymes were treated with pine kraft and waste paper pulps in single, double and triple combination. The bleaching sequences of pulps were carried out and physical and optical properties of pulps were determined. TCF bleaching sequnce of pine kraft pulp analyses were resulted as the delignification rate is increased from 68.11% to 76.62%, 69.75% to 79.18% for fusion form, triple enzyme combination, respectively. TCF bleaching sequnce of waste paper pulp analyses have showed that the delignification rate is increased from 61.88% to 73.69%, 60.89% to 74.65% for fusion form, triple enzyme combination, respectively. The ISO brightness value of the enzymes treated with pine kraft pulps were increased as 20.21% and 22% for fusion form and triple enzyme combination respectively. In the same way, the ISO brightness value of the enzymes treated with waste paper pulps were increased as 15.2% and 16.66% for fusion form and triple enzyme combination respectively. 133

Phenylketonuria (PKU), is a disease caused by the failure of phenylalanine metabolization and resulting accumulation at blood and other body fluids causing brain damage. Despite periodic phenylalanine monitoring is a necessity for PKU patients; due to being a time consuming test with high costs and requirement of analytical grade equipment along with trained personnel, it is not widely accessible especially at the rural areas where the disease is more common. Porous structure, precisely controllable surface properties and easy biological modification makes paper a commonly used material in biology, especially in sensor applications. One of the most widely used fabrication methods for preparation of paper based microfluidic systems is inkjet printing. This method enables fast and vast production of test systems with very high pattern resolution and repeatability with regant volumes as low as picoliters per test strip. The first stage of detection mechanism which is an enzymatic process, is the reaction between phenylalanine and phenylalanine dehydrogenase in the presence of NAD+. This reaction results with reduction of NAD+ to NADH. In the second stage, NADH is oxidized again by mPMS and produce formazan as end-product. Consequently the amount of produced formazan is a function of the input phenylalanine concentration. Significantly different color of formazan comparing all the input samples and by-products allow us to detect formazan quantity on test specimen therefor input phenylalanine concentration. Calculated limit of detection for ink-jet printer fabricated test system is 4.01 mg/dL. Colorimetric response time is calculated as 8 minutes while fabrication time is reduced to 5 minutes. By printer fabrication, the ability to control spraying ratio electronically enables us to control the reactant concentration resulting a better control over the linear range of test system which is 0-22 mg/dL. Same feature also drastically improve sensor-to-sensor repeatability. Within this study; a low cost and fast responsive test system with minimal fabrication requirement has been successfully developed which can identify monitor required phenylketonuria, mid-hyperalaninemia, mid-phenylketonuria and classic phenylketonuria with colorimetric technique with high trust rate. Fenilketonüri (FKU), fenilalaninin metabolize edilememesi, kanda ve diğer vücut sıvılarında artması sonucu kişinin beyninde hasara sebep olan bir hastalıktır. Hastalığa sahip bireylerde kan fenilalanin seviyesinin düzenli aralıklarla takibi zorunlu olup, bu testler zaman alıcı, yüksek maliyetli ve uygulamadaki teknik zorluklar ile teknik ekipman ve uzman personel gerektirmesi nedeniyle özellikle hastalığın yaygın olduğu kırsal kesimlerde yeterince uygulanabilir değildir. Gözenekli yapısı, yüzey özelliklerinin geniş bir ölçekte kontrol edilebilmesi ve istenilen uygulamaya göre biyolojik olarak kolay modifiye edilebilmesi nedeniyle kağıt, sensör uygulamaları başta olmak üzere çeşitli biyolojik çalışmalarda sıklıkla kullanılan bir sistemdir. Kağıt tabanlı mikroakışkan sistemlerin üretiminde kullanılan en temel yöntemlerden biri mürekkep püskürtmeli yazıcılardır. Bu yöntemde yazıcı, pikolitre mertebesine kadar inen test sistemi başına örnek sarfiyatı ile, yüksek keskinlik ve tekrarlanabilirlik ile istenilen molekülün test sistemine aktarılmasını sağlar. Üretilen test kiti üzerinde gerçekleştirilen enzimatik ve kolorimetrik reaksiyonlar kapsamında, fenilalanin dehidrojenaz enzimi NAD+ varlığında fenilalanin ile tepkimeye girmektedir. Açığa çıkan NADH, reaksiyonun ikinci basamağında mPMS ile yükseltgenerek son ürün olarak formazan üretmektedir. Ortamdaki fenilalanin derişimine bağlı olarak üretilen formazan miktarı test bölgesinde mor tonlarında bir renk değişimine sebep olmakta ve renk seviyesinin optik karakterizasyon yöntemiyle analizi sonucu fenilalanin derişimi tayinine imkan sağlamaktadır. Yazıcı ile üretilen test sistemi için hesaplanan tayin sınırı 4.01 mg/dL olarak ölçülmüştür. Cihazın kolorimetrik cevap süresi 8 dakika olarak hesaplanırken, toplam üretim süresi 5 dakikaya düşürülmüştür. Püskürtme oranlarının elektronik olarak kontrol edilebilmesi üretim sırasında reaktif madde derişimini daha hassas bir şekilde ayarlama imkanı yaratmış; bu durum da test kitinin doğrusal olarak çalıştığı derişim aralığı olan 0-22 mg/dL bölgesini kontrol etme yetisi kazandırırken, bağımsız üretilen kitler arasındaki ölçüm tekrarlanabilirliğini arttırmıştır. Sunulan tez çalışması ile fenilketonüri hastalığının takip gerektiren seviyesi, orta hiperfenilalaninemi, orta dereceli fenilketonüri ve klasik fenilketonüri olmak üzere dört ayrı derecesini kolorimetrik olarak anlamlı bir şekilde ölçmesinde kullanılmak üzere üretimi kolay, maliyeti düşük, cevap süresi hızlı bir test sistemi başarıyla geliştirilmiştir.

Kahramanmaraş'ın farklı bölgelerinden elde edilen topraklardan izole edilen toplam 247 bakteri suşu içerisinde 169 suşun (% 68.42) amilaz enzimi ürettiği saptanmıştır. Yapılan ön denemelerde amilolitik potansiyeli en yüksek olan A-3 suşu amilaz enzimi üretimi ve karakterizasyonu için seçilmiştir. Bu A-3 suşu bazı biyokimyasal, morfolojik ve mikroskobik testlerden yararlanılarak Bacillus sp. şeklinde tanımlanmıştır.Bacillus sp. A-3 suşu, 25 oC ve 37 oC arasında üreme göstermiş, 37 oC de ise en iyi enzim üretimini gerçekleştirmiştir. Ayrıca bakterinin en iyi ürediği ve enzim ürettiği pH aralığı ise 6.0 ve 7.0 arasında olduğu tespit edilmiştir.Kısmi saflaştırılan enzim, optimum aktivite gösterdiği pH değeri pH 6 ve sıcaklık ise 35 oC olarak belirlenmiştir. Enzim pH 9 da 15 dk %98 bozunmadan kalmıştır ve ayrıca 40 oC ye kadar stabil kalmıştır. Buna ilaveten 1 M NaCl varlığında tabi tutulmadan %100 enzim aktivitesi gözlenmiş ve Na2CO3, ZnCl2, üre, 2-Merkaptoetanol, KCl, EDTA, CaCl2, SDS varlığında enzim aktiviteleri sırası ile %82, %68, %40, %75, %93, %0,9, %56, %16 olarak tespit edilmiştir.SDS-PAGE analizinde tek bant elde edilmiştir. Enzimin moleküler ağırlığı 53.94 kDa olarak belirlenmiştir. İnce tabaka kromatografisi sonuçlarına göre A-3 amilazının son ürünleri maltoz ve diğer oligosakkaritlerdir.Enzimin gösterdiği optimum pH, optimum sıcaklık, pH stabilitesi ve şelatörlerin etkisi göz önüne alındığında enzim kağıt, kağıt hamuru, çeşitli gıda ve nişasta işleme endüstrilerinde kullanılabilir. Among the 247 strains of Bacillus sp., isolated from soil sample collected from different regions of Kahramanmaraş, 168 strains (68.42) were amylase positive. In pilot experiments, Bacillus sp. A-3 strain which had the highest amylolytic potential was chosen for enzyme production and characterization. A-3 strain was identified as Bacillus sp. on the basis of some biochemical, morphological and microscobic examination.Bacillus sp. A-3 showed growth between 25-37oC, and the highest enzyme production was at 37oC. The optimum growth and enzyme production were detected to be between pH 6.0 and 7.0.Partially purified enzyme showed the optimum activity at pH 6.0 and 35oC. The enzyme retained its 98% of original activity for 15 min at pH 9.0 and additionally remained stable up to 40oC. As in the presence of NaCl (1M), the enzyme activity was detected as 100%, in the presence of Na2CO3, ZnCl2, Urea, 2-Mercaptoethanol, KCl, EDTA, CaCl2, SDS the enzyme activity were detected as 82%,68%, 40%, 75%, 93%, 0.9%, 56%, and 16%, respectively.A single band was obtained in the SDS PAGE analysis. Molecular weight of the enzyme was estimated as 53.94 kDa. The enzyme produced maltose and other oligosaccharide as final product which were detected in TLC plates.When the enzyme properties such as optimum pH, optimum temperature, pH stability and chelators effect considered, the enzyme had the potential to be used in paper, waste paper, various food and starch processing industries. 77

Bu çalışmada, beyaz çürüklük mantarı Ceriporiopsis subvermispora ile muamele edilen Pinus nigra Arnold. yongalarından pişirme koşulları sabit alınıp inkübasyon süreleri (20, 40, 60, 80 ve 100 gün) ve NaBH4 oranları (%0.5, %1, %1.5 ve %2) değiştirilerek yapılan kraft, biyo-kraft, kraft- NaBH4 ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerinden elde edilen hamur ve kağıtların özellikleri tespit edilmiştir. İlave olarak, C. subvermispora ile muamele edilen P. nigra odunun kimyasal bileşimindeki değişim belirlenmiştir. C. subvermispora ile muamele edilen P. nigra yongalarının ağırlık kaybı, holoselüloz oranı ve çözünürlük değerleri inkübasyon süresinin artmasıyla artarken, lignin oranı ve ?-selüloz oranı azalmıştır. Kimyasal analiz sonuçlarına göre optimum inkübasyon süresi 100 gün olarak belirlenmiştir. Biyo-kraft, kraft-NaBH4 ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerde hamurların kappa numarasının ve viskozitesinin mantar muamelesi ve NaBH4 ilavesi ile azaldığı belirlenmiştir. Bununla birlikte, bu pişirmelerden elde edilen kağıtların sağlamlık değerlerinin azaldığı, yüzey düzgünlüğünün ve hava geçirgenliğinin arttığı tespit edilmiştir. Kraft-NaBH4 ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerinde hamurların elenmiş veriminin arttığı, biyo-kraft pişirmelerinde ise mantar muamelesinin 40 ve 80. günlerinde artarken, 20, 60 ve 100. günlerinde azaldığı görülmüştür. Kraft-NaBH4 ve biyo-kraft hamurlarının daha kolay dövüldüğü tespit edilmiştir. Kağıtlarının parlaklığı NaBH4 ilavesi ile artarken, mantar muamelesi kağıtların parlaklık değerlerini düşürmüştür. Biyo-kraft ve biyo-kraft-NaBH4 pişirmelerinde elek artığı oranının azaldığı tespit edilmiştir. Kağıt hamurları ve deneme kağıtları üzerinde yapılan analiz ve test sonuçlarına göre, elenmiş verim bakımından M3B4, hamurların elek artığı oranı ve kappa numarası bakımından M4B3, hamurların dövme süresi bakımından M4B1, kağıtların sağlamlık özellikleri bakımından M1B1, kağıtların parlaklığı bakımından M4B4, kağıtların yüzey düzgünlüğü bakımından ise M5B2 optimum pişirme olarak seçilmiştir. In this study, kraft, kraft, bio-kraft, kraft- NaBH4, and bio-kraft-NaBH4 cooking were made using Pinus nigra Arnold. chips treated with white rot fungus Ceriporiopsis subvermispora under the constant cooking conditions and variable incubation times (20, 40, 60, 80 and 100 days) and NaBH4 ratios (0.5%, 1%, 1.5%, 2%). Properties of pulp and papers obtained from these cooking were determined. Moreover, chemical composition of P. nigra chips treated with C. subvermispora was investigated. According to the chemical analysis results weight loss, holocellulose ratio, solubility values of P. nigra chips treated with C. subvermispora increased with longer incubation periods. However, ?-cellulose ratio and lignin ratio were decreased. Moreover, optimum incubation time was determined as 100 days. Kappa number and viscosity of pulp obtained from bio-kraft, kraft-NaBH4, and bio-kraft-NaBH4 cooking were decreased with fungus treatment with the addition of NaBH4. Besides, strength properties of papers obtained from these cooking were decreased, surface roughness and air permeability of papers were increased. Also, screened yield of pulps obtained from kraft-NaBH4 and bio-kraft-NaBH4 cooking increased. However screened yield value of bio-kraft pulps increased at 40th and 80th days and decreased at 20th, 60th and 100th days of incubation time. The beating time of kraft-NaBH4 and bio-kraft pulps was shorter than those of control pulps. Paper brightness was increased with NaBH4 adding, decreased with fungus treatment. Reject ratio of bio-kraft and bio-kraft-NaBH4 pulps was decreased. According to results of pulp and paper analyses, M3B4 in terms of screened yield, M4B3 regarding reject ratio and kappa number of pulps, M4B1 with respect to beating time of pulps, M1B1 in terms of strength properties of papers, M4B4 regarding brightness of papers and M5B2 with respect to surface roughness of papers were chosen as optimum cooking conditions.

Bu çalışmada doğada bol miktarda bulunan ve yenilenebilir bir karbon kaynağı olan selüloz ve selüloz içerikli lignoselülozik atıkların termofilik, selülolitik ve anaerobik bir bakteri olan Clostridium thermocellum ATCC 27405 suşu tarafından kullanımı araştırılmıştır. Kültür ortamında selüloz kullanımı sonucu biriken şekerlerin etanol üretim kapasitesi daha yüksek olan mikroorganizmalar tarafından substrat olarak kullanılabileceği düşünülerek proses sonucunda biriken glukoz miktarı takip edilmiştir.Çalışmanın ilk aşamasında besiyeri bileşen konsantrasyonlarının ve ortam koşullarının selülozun parçalanması sonucu biriken şeker miktarına ve etanol üretimine olan etkisi incelenmiştir. Besiyerindeki fosfat, magnezyum, demir ve kalsiyum bileşenlerinin şeker birikimi üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. 50oC inkübasyon ısısının ve azot gazı atmosferinin şeker birikimini ve etanol üretimini arttırdığı gözlemlenmiştir.Çalışmanın ikinci kısmında tarımsal kaynaklı lignoselülozik atıkların C. thermocellum hücreleri tarafından kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu maddeler içerisinde hemiselüloz, lignin gibi enzim hidrolizini yavaşlatıcı polimerler içerdiğinden bunları gidermek için kaynatma ve alkali uygulaması gibi ön işlemler yapıldıktan sonra besiyerine ilave edilmiştir. Arpa ve buğday sapında uygulanan alkali hidrolizi ile glukoz birikiminde sırasıyla %14 ve %10'lük bir artış olduğu gözlenmiştir. Bu kısımda ayrıca kağıt fabrikası atıklarının C. thermocellum tarafından parçalanması ve etanol üretimi incelenmiştir. Farklı miktarlarda kağıt atığıiçeren C. thermocellum kültürlerinde en yüksek glukoz birikimi (5,9 g/l) 20 g/l kağıt içeren kültürde gerçekleşmiştir.Tez çalışmasının son kısımda ise glukoz birikiminin sürekliliğini sağlayabilmek için C. thermocellum kültürleri yarı sürekli sistemde üretilmişlerdir. Her gün, iki günde bir ve üç günde bir 5 ml ve 10 ml hacimlerde taze besiyeri ile seyreltilen kültürlerden üç günde bir 5 ml seyreltme yapılan kültürde optimum glukoz birikimi sağlanmış ve 5,7 g/l olarak tespit edilmiştir. Kültürlerde etanol üretimi 0,3 ile 0,8 g/l arasında değişmiştir. In this study, the use of cellulose and renewable lignocellulosic wastes, which are found in waste amount in nature, by thermophilic, cellulolytic and anaerobic bacterium Clostridium thermocellum ATCC 27405 strain was studied. Glucose accumulated in C. thermocellum culture at the end of cellulose degradation can be used as substrate for microorganisms which have higher ethanol production capacity. Because of that glucose accumulation at the end of cellulose degradation was monitored.In the first part of the thesis, the effect of medium component concentration and environment conditions on sugar accumulation as a result of cellulose degradation and ethanol production was investigated. It was determined that phosphate, magnesium, iron and calcium components in the medium were effective on the sugar accumulation. Incubation temperature of 50oC and nitrogen gas atmosphere increased the sugar accumulation and ethanol production.In the second part of the study, the usage of agricultural lignocellulosic wastes by C. thermocellum cells was examined. These lignocellulosic wastes contain some polymers like hemicellulose and lignin which slow down the enzymatic hydrolysis. In order to ease the hydrolysis some pretreatment methods like boiling and alkaline hydrolysis were performed. It was shown that glucose accumulation increased respectively % 14 and 10 with alkaline hydrolysis applied to barley and wheat. In this part of the thesis, degradation of wastes from paper pulp industry by C.thermocellum was also studied. It was shown that the highest glucose accumulation (5,9 g/l) occurred in the culture which contained 20 g/l paper pulp waste .In the last part of the study, semi-batch C. thermocellum cells were run for sustaining glucose accumulation. The cultures were diluted every day, every two days and every three days with 5 ml and 10 ml volumes of fresh RM containing 10 g/l cellulose. Optimum glucose accumulation was observed in the culture which was diluted with 5 ml fresh medium every three days. Amount of glucose was measured as 5,7 g/l in that culture. The ethanol concentration in the cultures varied between 0,3 to 0,8 g/l. 90

Biyoteknolojinin son dönemlerde özellikle mekanik kagıt hamuru üretimiolmak üzere kullanım alanı buldugu endüstrilerden birisi de kagıt endüstrisidir.Biyoteknolojinin kagıt hamuru üretimi endüstrisinde kullanılmasında, beyazçürüklük yapan bir grup mantarların; diger çürüklük mantarlarının aksine, hücreçeperi bilesenlerinden lignini degrade edebilme yeteneginden yararlanılmaktadır.Biyolojik kagıt hamuru üretimi (biyoliflendirme-biopulping) alternatif modifiyebir yöntem olup bu yöntemde odunda bulunan ligninin bir kısmı beyaz çürüklükmantarlarının biyolojik degradasyonuyla dogal yoldan çözünmektedir.Bu çalısmanın amacı geleneksel kraft metodonun farklı yaklasımlarlamodifiye edilmesinin verim, kappa numarası ve lif özellikleri üzerine etkileriniincelemektir. Deneysel olarak yapılan çalısma iki ana bölüm altındagerçeklestirilmistir. Biyolojik ön muamelenin (Ceriporiopsis subvermispora, FP-90031-sp) ve katkı maddelerinden AQ, PS ve NaBH4' ün hamur özellikleriüzerine etkileri farklı kombinasyonlarda yapılan pisirmeler ile çalısılmıstır.Mantar ön muamelesinin odunun kimyasal özellikleri üzerindeki etkisinibelirlemek amacıyla yapılan arastırmalar sonucunda en yüksek holoselüloz/ligninoranı (0.61) 4 haftalık inkübasyon sonucunda belirlenmis olup bu süre optimumkabul edilerek diger çalısmalarda mantar uygulaması için bu süre baz alınmıstır.Kraft metodu %0.1 AQ, %4 elementel sülfür ve %2 ve %4 NaBH4 ilemodifiye edilmistir. Aynı pisirmeler biyolojik ön muameleli yongalar kullanılarakda gerçeklestirilmis olup toplam 10 pisirme yapılmıs ve elde edilen hamurlarverim, viskozite, kappa ve kagıt özellikleri bazında degerlendirilmistir. Sonuçolarak kraft metodunun biyolojik ön muamele ile ve/veya farklı kimyasallarlamodifiye edilmesinin hamur verimini ve viskozitesini artırdıgı ve kappanumarasını düsürdügü (PS hariç) belirlenmistir. Öte yandan kraft metodununbiyolojik ön muamele ile ve/veya farklı kimyasallarla modifiye edilmesiylehamurun parlaklıgının arttıgı (PS hariç), opaklık degerinin ise bumodifikasyonlardan etkilenmedigi tespit edilmistir. Üretilen kagıtlara uygulananfiziksel test sonuçları ise kraft metodunun biyolojik ön muamele ile ve/veya farklıkimyasallarla modifiye edilmesinin hamurun direnç özelliklerini genel olarakdüsürdügünü göstermistir. Uygulanan biyolojik ön muamele ve/veya farklıkimyasallar ile geleneksel kraft yönteminin modifiye edilmesi sonucunda verimve viskozitedeki artısa karsılık direnç degerlerindeki azalmanın mantarmuamelesinde ve kullanılan yardımcı kimyasal maddelerin miktarlarının optimizeedilmesi suretiyle kompanse edilecegi düsünülmektedir.Anahtar Sözcükler: Biyoliflendirme, kraft, AQ, PS, NaBH4, fiziksel veoptik özellikler. Biotechnology finds several industrial utilization areas. In pulp industry,white rot fungi are in use to degrade lignin from the cell wall components prior tobiopulping. In paper industry, biotechnology is currently in use to producemechanical pulps (biomechanical pulping) while saving a significant amount ofenergy.The aim of this study is to examine the effects of kraft modifications(additives, biodelignification and combination of them) on pulp and paperproperties. The experimental study was divided into two main sections. The firstpart evaluated the effects of biological pre-treatment (Ceriporiopsissubvermispora, FP-90031-sp) and second part experimented the effect ofadditives (AQ, PS and NaBH4), biodelignification of wood chips and combinationof these approaches on pulp and paper properties.Chemical properties in term of holocellulose and lignin ratio on woodchips treated with C. subvermispora for a period of time resulted in that 4 weeksof treatment was found as the optimum incubation time.Kraft method is modified using additives of 0.1% AQ, 4% elemental sulfurand 2 and 4% NaBH4. Cooks with the same methods were also accomplishedusing bio-delignified chips and total 10 cooks were performed in this study. Theobtained pulps were assessed on the basis of the pulp yield, viscosity, kappanumber, optical and strength properties. It is found that bio-delignification ofwood chips prior to chemical pulping gave higher pulp yield and viscosity andlower kappa number. When kraft method was modified by additives, pulps gavebetter optical properties. On the other hand, modifications generally resulted inlower pulp strength properties. It is considered that the decrease in the strengthvalue versus the increase in the yield and viscosity as a result of modification ofkraft method by the biological pre-treatment and/or using chemicals can becompensated in the fungal treatment and optimizing the quantities of the auxiliarychemical materials used.Keywords: Biopulping, kraft, AQ, PS, NaBH4, physical and opticalproperties. 174

Selülaz enzimi, bazı bakteri ve mantar türleri tarafından sentezlenen ve selülozun ß-l,4 glikozit bağlarını parçalayan enzimdir. Selülaz enzimi gıda, kâğıt, tekstil endüstrisi, hayvan yemleri ve deterjan üretimi gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir. Böylesi geniş bir endüstriyel kullanıma sahip mevcut selülaz enzimlerine bir yenisini ekleyebilmek amacıyla tasarlanmış bu çalışmada, selülotik bakteri izolasyonu, tanımlanması, tanımlanan bakteri tarafından sentezlenen selülaz enziminin kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, fındık atıklarının olduğu toprak numunelerinden izole edilen otuz adet bakteri suşunun selülaz enzimi üretme kapasitesi yapılan kalitatif tayin ile araştırılmış ve bu bakteriler arasında en iyi selülaz üreticisinin izolat DU-1 olduğu belirlenmiştir. Enzim üretici izolat morfolojik, biyokimyasal ve moleküler teknikler ile tanımlanmış ve bakteri Bacillus cereus DU-1 olarak tür boyunda tanımlanmıştır. Yapılan enzim karakterizasyonu çalışmaları neticesinde B. cereus DU-1 bakterisinin enzim üretmesi için gerekli optimum şartlar; tripton (azot kaynağı), pH 7.0, sıcaklık 37oC ve süre 24 saat olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, 50oC'de ve pH 6.0' da enzimin aktivitesinin (4,73 U/mL) optimum olduğu tespit edilmiştir. Enzim kinetiği analizi sonucunda enzimin Vmax değeri 3,18 U/mL ve Km değeri 0,0019 mM olarak bulunmuştur. Son olarak enzim amonyum sülfat çöktürmesi ile kısmi olarak saflaştırılmıştır. Kısmi saflaştırılan enzimin moleküler büyüklüğü SDS-PAGE ve Zimogram analizi ile yaklaşık 40 kDa olarak belirlenmiştir. Cellulase enzyme is the enzyme synthesized by some bacterial and fungal species and breaks down the ß-1,4 glycoside bonds of cellulose. Cellulase enzyme has a wide range of uses such as food, paper, textile industry, animal feed and detergent production. In this study, which was designed to add a new cellulase enzyme to the existing cellulase enzymes with such a wide industrial use, cellulotic bacteria isolation, identification, partial purification and characterization of the cellulase enzyme synthesized by the identified bacteria were performed. First of all, cellulase enzyme production capacity of thirty bacterial strains isolated from soil samples containing hazelnut wastes was investigated by qualitative assay and it was determined that the best cellulase producer among these bacteria was isolate DU-1. The enzyme producing isolate was identified by morphological, biochemical and molecular techniques and the bacterium was identified as Bacillus cereus DU-1. As a result of enzyme characterization studies, optimum conditions for enzyme production by B. cereus DU-1 bacteria was determined as tryptone (nitrogen source), pH 7.0, 37oC and 24 hours. However, it was determined that the activity of the enzyme (4.73 U/mL) was optimum at 50oC and pH 6.0. As a result of the enzyme kinetic analysis, the Vmax value of the enzyme was found as 3.18 U/mL and the Km value was found as 0.0019 mM. Finally, the enzyme was partially purified by ammonium sulfate precipitation.The molecular size of the partially purified enzyme was determined as approximately 40 kDa by SDS-PAGE and Zymogram analysis.

Bu çalışmada; lignoselülozik atıkların P. pulmonarius'nun kültüründe değerlendirilebilme imkanları araştırılmıştır. Ana kültürün çoğaltılmasında patates dekstroz agar, tohumluk misel (spawn) üretiminde ise arpa taneleri kullanılmıştır. Bazidiokarp eldesi için ise kompost ortamı olarak üçgül samanı (Trifolium repens L.) (ÜS), buğday samanı (BS) ve kağıt atıkları (KA) kullanılmıştır. Bu amaçla; kompost ortamı ÜS, ÜS-BS (1:1) ve ÜS-KA (1:1) olarak hazırlanmıştır. Misel gelişim süresi 8.6-11.4 gün, primordium oluşum süresi 19.0-23.4 gün, ilk hasat süresi 23.4-27.2 gün, toplam hasat süresi 59.8-64.8 gün ve toplam verim miktarı ise 33.8-41.8 g/100 g olarak elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; 4 hasat sonunda elde edilen en yüksek verim % 41.8 ile ÜS-BS (1:1) ortamında gözlenmiştir. Sonuç olarak; P. pulmonarius yetiştiriciliği için en fazla 2 aylık bir kültür periyodunun yeterli olduğu, bu sürelerde 4 hasat evresinin uygulanabileceği ve yetiştirme koşullarının (sıcaklık, gece-gündüz periyodu, havalandırma, sulama vb.) homojen tutulması ile üreticilerin kısa sürede bol kazançlar elde edebileceği görülmüştür. In this study; the possibility of using lignocellulosic wastes in the culture of P. pulmonarius was investigated. Potato dextrose agar was used for the propagation of the main culture and barley grains were used for spawn production. For the production of bazidiocarp, Trifolium repens L. (TR), wheat straw (WS) and paper wastes (PW) were used as compost medium. Three types of compost were prepared: a mixture of TR-WS (1:1), TR-PW (1:1) and TR. The mycelium growing period was 8.6-11.4 d, primordia initiation days was 19.0-23.4 d, first harvest days was 23.4-27.2 d, total harvest period was 59.8-64.8 d and total yield was 33.8-41.8 g per 100 g of material (70% moisture). Based on the results obtained, it was observed that the average yield of 41.8% was obtained by using 1:1 ratio of mixture of TR-WS. As a result, it was determined that a culture period of maximum 2 months was sufficient for the cultivation of P. pulmonarius, and 4 harvest stages were considered reasonable during these periods. In the case of that the cultivation conditions (temperature, day-night period, ventilation, irrigation, etc.) are kept homogeneous in the incubation room, producers will be able to gain abundant gains in a short time. 62

TEZ12659 Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2020. Kaynakça (s. 91-98) var. XVII, 99 s. :_res. (bzs. rnk.), tablo ;_29 cm. Son yıllarda hızlı nüfus artışı ve değişen çevre koşulları tüketicilerin ihtiyaçlarını arttırmıştır. Buna bağlı olarak, doğal kaynakların tüketimi ve oluşan atık miktarı artmıştır. Bu durum doğal kaynakların verimli kullanılması zorunluluğunu ortaya çıkarmıştır. Bunun sonucunda çevre dostu, sürdürülebilir, geridönüşüm ürünlerinin önemi ortaya çıkmıştır. Yürütülen bu tez çalışmasında; mevsimsel döngülerden veya çeşitli çevresel faktörlerden kaynaklı oluşan selüloz içerikli bitkisel atıkların geri dönüştürülebilirliği tespit edilmiş, atık materyalden yeni çevre dostu ürünler üretilerek atık oluşumu azaltılmıştır. Bitkisel atıkların geri dönüştürülebilirliği işlemi için atık palmiye yaprak ve sapları kullanılmıştır. Bitkisel atığa çeşitli biyolojik, fiziksel ve kimyasal yöntemler uygulanmıştır. Selülozik atık havuzlama, alkali-asidik termal parçalama, ağartma gibi kimyasal işlemlerden geçirilmiş, lignin, hemiselüloz, pektin gibi yapı taşları sistemden uzaklaştırılmış ve selüloz içeriği yüksek çeşitli materyaller elde edilmiştir. Palmiye atıklarının hem yaprak hem de sap kısımları için ayrı ayrı biyolojik, fiziksel, kimyasal yöntemlerle, çeşitli dozlar uygulanarak farklı iplik formları, lif formları, pamuk formları ve kağıt formlarında ürünler üretilmiştir. Her form birbiriyle karşılaştırılmış, bu işlemler için uygun olan ve uygun olmayan kimyasallar tespit edilmiş, her işlem için optimum süre, sıcaklık gibi faktörler belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda genel olarak; uygun kimyasalların tespiti, çözelti sıcaklığı, bekleme süresi, çözelti pH’ ı, sisteme beslenen atık kütlesi, çözelti konsantrasyonu gibi parametrelerin etkileri üzerine odaklanılmıştır. Üretilen selüloz içeriği yüksek materyallerin karakteristik özelliklerini tespit edebilmek için bu ürünler XRD (X-Ray Diffraction), selüloz tayini, SEM (Scanning Electron Microscope), su tutma kapasitesi, % su emiciliği gibi çeşitli analizlere tabi tutulmuştur. Deneysel çalışmaların sonucunda, üretilen farklı ürünlerin kendilerine özgü karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Bu özellikleri doğrultusunda kullanılabileceği alanlar da tespit edilmiş ve sonuçlar kısmında listelenmiştir. The current population growth and the changing environmental conditions have increased the needs of consumers in recent years. Accordingly, there has been a significant rise in the consumption of resources and the amount of the subsequent waste material. This situation has led to the obligation to use the natural resources efficiently. As a result, the importance of the environmentally friendly, sustainable recycled products have emerged. In this study, it was determined that the cellulosic plant waste which forms because of the seasonal cycles and various environmental factors can be recycled; and waste reduction was achieved by producing new environmentally friendly products out of some waste materials. Within this research, the waste leaves and stems of palm trees were used for the recycling process. Various biological, physical and chemical methods were applied on the plant waste. The cellulosic waste was put through the processes of retting, alcaline acidic thermal decomposition, bleaching and so on; the main substances like lignin, hemicellulose and pectin were removed, and certain high cellulosic materials were obtained. By using the separate biological, physical and chemical methods on both the leaves and the stems of palm waste, different products were produced in the forms of thread, fibre, cotton and paper. Each form was compared with one another, the appropriate and inappropriate chemicals were determined, and the factors such as the optimum period and temperature were identified for each process. Through the experimental studies, the effects of the parameters like the determination of the appropriate chemicals, the temperature of the solution, the standby period, the pH of the solution, the waste mass which was fed into the system, and the solution concentration were generally focused on. With the aim of identifying the characteristics of the high cellulosic materials which were produced, they were exposed to various analyses such as SEM (Scanning Electron Microscope), XRD (X-Ray Diffraction), the determination of cellulose, the water holding capacity and the per cent water absorption capacity. At the end of the experiments, the typical characteristics of the different materials which were produced in this study were identified. By considering these characteristics, the areas which they are suitable for were determined and listed in the Results Section. [ Bu Çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje no: FYL-2019-11405.

Son yıllarda nanoteknolojinin hızla gelişmesi ile geniş yüzey alanları, hızlı etki mekanizmaları ve az toksik olmaları nedeniyle metal bazlı nanopartiküllerin kullanımı giderek artmaktadır. Gümüş nanopartikülü (AgNP); sağlık, gıda, tekstil, tarım ve kozmetik sektörlerinde yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada 10 nm boyutlu gümüş nanopartiküllerinin domates (Lycopersicon esculentum Mill.) tohumları üzerindeki morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal etkileri araştırılmıştır. Çalışmada distile su (Kontrol) ve 10, 20, 40 ppm konsantrasyonda hazırlanan gümüş nanopartikül çözeltileri kullanılmıştır. Tohumlar dört farklı çözelti ile 2, 4 ve 8 saat ön uygulamaya (imbibisyon) bırakıldıktan sonra içinde distile su ile ıslatılmış filtre kağıtları bulunan petrilere transfer edildi ve büyüme odasında 24 ºC'de çimlenmeye bırakıldı. 7 günlük domates fideleri hasat edilip kök ve gövde uzunluğu, çimlenme oranı (%), canlılık ve tolerans indeksi (%), antosiyanin, klorofil ve karotinoid içerikleri, hidrojen peroksit (H2O2) ve malondialdehit (MDA) miktarı, antioksidan savunma sistemi enzimlerinden APOX, CAT, GR, GST, POX ve SOD aktiviteleri ölçüldü.2, 4 ve 8 saatlik AgNP ön uygulamalarında konsantrasyon artışına bağlı olarak kök ve gövde uzunluklarının azaldığı görülmektedir. Bu etki canlılık ve tolerans indeksinde de görülür iken çimlenme oranlarında kayda değer bir farklılık görülmemiştir. Klorofil ve karetenoid içeriği analizlerinde, 2 saatlik AgNP ön uygulaması fotosentetik pigmentlerde artışa sebep olurken, 4 ve 8 saatlik ön uygulamalarda ise azalmaya neden olduğu görülmüştür. 10 ppm, 20 ppm ve 40 ppm AgNP ön uygulamalarının 7 günlük domates bitkilerinin çeşitli dokularında MDA, H2O2 miktarlarında ve antioksidan savunma sistemi enzimlerinden APOX, CAT, GR, GST, POX ve SOD aktivitelerinde konsantrasyona ve ön uygulama süresine bağlı olarak artışlar ve azalmalar tespit edilmiştir. Sonuç olarak; domates tohumlarının Ag nanopartikülü (10 nm) içreren farklı konsantrasyonlardaki 2, 4 ve 8 saatlik ön uygulamalarının 7 günlük fidelerde morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal olarak fitotoksik etkiye neden olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma aynı zamanda gümüş nanopartikülleri içeren pestisitlerin tarımda kullanımı sırasında ortaya çıkabilecek sorunlara da ışık tutacaktır. With the rapid development of nanotechnology in recent years, the use of metal-based nanoparticles has been increasing due to their large surface areas, rapid action mechanisms and low toxicity. Silver nanoparticles (AgNP) are widely used in health, food, textile, agricultural and cosmetic industries. In this study, the morphological, physiological and biochemical effects of 10 nm silver nanoparticles on tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seeds were investigated. Distilled water (Control) and silver nanoparticle solutions prepared at 10, 20, 40 ppm concentration were used in the study. The seeds were soaked to pretreat (imbibition) with four different solutions for 2, 4 and 8 hours, then transferred to sterile Petri dishes with filter papers soaked in distilled water and allowed to germinate in the growth chamber at 24 ºC temperature. 7-day-old tomato seedlings were harvested and root and shoot length, germination rate (%), vigour and tolerance index (%), anthocyanin, chlorophyll and carotenoid contents, hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA) amount, antioxidant enzyme (APOX, CAT, GR, GST, POX, SOD) activities were measured.It is seen that root and shoot lengths decrease with 2, 4 and 8 hours AgNP pre-treatment. This effect was also observed in the vigour and tolerance index, but there was no significant difference in germination rates. In chlorophyll and carotenoid content analyzes, 2 hours AgNP pre-treatment was increased photosynthetic pigments while 4 and 8 hours pre-treatment was decreased photosynthetic pigments. In 7-day-old tomato seedlings' various tissues MDA, H2O2 content and antioxidant enzymes (APOX, CAT, GR, GST, POX, SOD) activities were determined. Increases and decreases were determined depending on the concentration and pre-treatment hours.As a result; 2, 4 and 8 hours pre-treatment of tomato seeds with solutions containing Ag nanoparticle (10 nm) caused morphological, physiological and biochemical phytotoxic effects on 7–day-old seedlings. This study will also shed light on the problems that may arise during the use of pesticides containing silver nanoparticles in agriculture. 89

Bu çalışmada, Aydın ilinde mobilya üretimi faaliyeti gösteren işletmelerden alınanatık (MDF, MDF Lam, Sunta, Sunta Lam) tozlarının 80 mesh'lik eleklerdeelenmesinden elde edilen odun unu ile polimer olarak atık plastik malzemelerdenelde edilen polipropilen ve yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) farklı karışımoranlarında karıştırılmış, bağlayıcı ajan olarak maleik anhidrit grafted polietilen(MAPE) ve maleik anhidrit grafted polipropilen (MAPP) kullanılmıştır. Elde edilenkarışım ile çift vidalı ekstruder makinesinde 200 0 C'de odun-plastik kompozit (OPK)elde edilerek kurutma işleminden sonra elde edilen OPK'lar kırıcıdan geçirilerekpeletler üretilmiştir. Üretilen pelletlerdeki odun unu oranı %10-50 Aralığındadeğişmektedir.Farklı karışım oranlarına sahip peletler, sıcak presleme tekniği ile 175-210 0 Csıcaklık aralığında plastik enjeksiyon makinasında kalıplarda preslenerek OPKkavelalar üretilmiştir.Üretilen kavelaların moment taşıma kapasitelerini doğu kayını, (Fagus orientalis L.)ve ticari plastik kavela ile kıyaslamak için, 18 mm kalınlığında ahşap esaslı yongalevha lam (YLL) ve orta yoğunluklu lif levha (MDF Lam) kullanılmıştır.Üretilen her bir kavela için 5'er adet Çekme ve Basınç testi örnekleri hazırlanmış,L-tipi köşe birleştirme elemanları statik yük altında diagonal basınç ve diagonalçekme deneylerine tabi tutulmuştur.Levlahar L-tipi kutu konstrüksiyon olarak 270 x 132 x 18 mm ve 270 x 150 x 18 mmölçülerinde hazırlanarak birleştirilmelerinde yapıştırıcı olarak poliüretan tutkalı(Beyaz tutkal, PVAc) kullanılarak tutkalın dağılmaması için birleşme ara yüzeylerineyağlı kâğıt konulmuş, tutkalın sadece delik ve kavelalara teması sağlanmıştır.2 malzeme çeşidi (Yonga levha lam (YLL) ve Lif levha lam (MDF) ), 1 birleştirmetekniği (Kavelalı), 2 tip deney (diyagonal çekme, diyagonal basınç), 16 farklıkavela, 1 tutkal ve her deney numunesinden 5'er adet olmak üzere (2x1x2x16x1x5=320 adet L-tipi köşe birleştirme deney numunesi hazırlanmıştır.Diyagonal Çekme ve basınç deneyleri sonucunda en yüksek mukavemeti doğukayınından üretilmiş kavela göstermiştir. MAPP ile güçlendirilmiş kavelalarıntestlerdeki mukavemeti MAPE ile güçlendirilmiş kavelalara göre daha iyi sonuçlarvermiştir. Saf Polietilen ve saf polipropilenden üretilen kavelalar ticari plastikkavelalara benzer sonuçlar vermiştir.Anahtar kelimeler: Kavela, Odun plastik kompozitler, L tipi köşe birleştirme. In this study, wood flour obtained by sieving of waste powders(MDF, melamincoated MDF, Chipboard, Melamin coated chipboard) in 80 mesh sieve from thecompanies operating in furniture production in Aydın and polypropylene obtainedfrom waste plastic materials as polymers and high density polyethylene (HDPE) ismixed in various mix proportions, maleic anhydride grafted polyethylene (MAPE)and maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) were used as binding agents.Wood-plastic composite (OPK) was obtained at 200 degrees in twin screw extrudermachine with the above mentioned mixture. After the drying process of the wood-plastic composite (OPK), pellets are produced by passing through the crusher. Theproportion of wood flour in the produced pellets varies between 10-50%. OPKdowels were produced by pressing the pellets with different mixing ratios in themolds in the injection molding machine in the temperature range of 175-210 degreeswith the help of hot pressing technique. In order to compare the moment bearingcapacity of produced dowels with Fagus orientalis and commercial plastic dowel, 18mm thick wood-based melamin coated particle board (YLL) and medium densityfiberboard (melamin coated MDF is used.For each produced dowel, 5 tension and pressure test samples were prepared and L-type corner joint elements is subjected to diagonal pressure and diagonal tension testsunder static load.Boards is prepared as L-type box construction in dimensions of 270 x 132 x 18 mmand 270 x 150 x 18 mm and polyurethane glue (White glue, PVAc) was used as thebonding material. In order to prevent the glue from spreading, greasy paper wasplaced on the joint interfaces so that the glue contacted only the holes and dowels. 2material types (melamin coated chipboard (YLL) and melamin coated fiber board(MDF) board), 1 merge technique (with dowel), 2 diagonal tension and diagonalpressure, 16 different dowels, 1 glue and 5 pieces of each test sample (2x1x2x16x1x5= 320 pieces) L-type corner joint test sample is prepared.As a result of diagonal tension and pressure tests, dowel produced from Fagusorientalis showed the highest strength. The resistance of the dowels strenghten withMAPP gave better results than dowels strenghten with MAPE in the test. The dowelsmade of pure polyethylene and pure polypropylene gave similar results tocommercial plastic dowels.Key words: Dowel, Wood plastic composites, L type corner joint. 99

Bu yüksek lisans tezinde, yaşayan organizma üzerinde verilen patentlerin biyotıp etiği ve hukuku açısından görünümü incelenmektedir. Çalışmamızda, mülkiyet, fikri mülkiyet ve patent gibi temel kavramlar açıklanarak hukuki temel oluşturulmakta, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği Patent Ofislerinde yaşayan organizmaya dair verilen patentler ayrıntılarıyla ele alınmaktadır. Bu patentlerin neredeyse hepsi insan geni üzerindeki müdahaleler ile elde edilen buluşlara verilmiştir. Bunların hem kanuni alt yapısı hem de mahkeme kararları karşıştırılarak aralarındaki benzerlik ve farklılıklar ortaya konulmuştur. Çalışmanın son kısmında biyotıp etiği kavramı ve gen üzerindeki patente ilişkin tartışmalar yer almaktadır. This master's thesis examines patenting on living organisms regarding biomedicine ethics and law perspectives. In this paper; essential terms such as property, intellectual property and patent are explained for developing legal ground. Also patents granted by United States of America and European Union Patent Offices are examined in detail. Almost all mentioned patents have been granted for inventions which have been obtained via gene editing on human gene. Court decisions and legal materials are discussed for revealing similarities and differences. In the last part of this thesis, biomedicine ethics and discussions on gene patent are stated. 238

Lipazlar, triglisertilerin hidrolizini katalizleyen hidrolazlardır. Hidroliz dışında esterleşme, ester değişimi, asidoliz, alkoliz, aminoliz gibi sentez reaksiyonlarını katalizleyebilen çok yönlü enzimlerdir. Bölge seçicilik, enantiyoseçilik ve stereoseçicilikleri ve yüksek stabiliteleri nedeniyle sayesinde organik kimyada, deterjan, ilaç, gıda, kozmetik, kâğıt, deri endüstrilerinde, biyodizel üretiminde kullanılırlar.Endüstride çoğunlukla mikrobiyal lipazlar kullanılmaktadır. Bitkisel lipazlarla ilgili az sayıda çalışma mevcuttur. Bitki lipazları genelde yüksek substrat özgüllüğü gösterirler. Bitki lipazları ile ilgili literatürdeki bilgilerin çoğu yağlı tohumlarla ilgilidir. Yağlı tohumlarda aktif lipazlar genellikle çimlenen tohumlarda bulunmuştur. Bunula beraber hint yağı lipazı gibi bazı lipazlar dormant tohumda aktif olarak bulunmuştur. Bunun dışında lateks lipazları da kullanım alan ve olanakları ile dikkat çekmektedir.Bu projede zeytinden lipaz enzimlerini kodlayan genlerin klonlanması amaçlanmaktadır. Bu amaçla RACE yöntemi kullanılmıştır. Öncelikle farklı bitkisel lipaz homologlarının dizileri kullanılarak EST veritabanı taranmış ve lipaza benzerlik gösteren 843 bp uzunluğunda bir zeytin contig dizisi bulunmuştur. Bu dizi kullanılarak 3'RACE primerleri tasarlanmış ve cDNA'nın 3' ucu çoğaltılmıştır. Daha sonra 5'RACE yöntemi ile cDNA'nın 5' ucu çoğaltılmıştır. Daha sonra RACE ile edle edilen dizi bilgisi kullanılarak tasarlanan primerler ile 1536 bp uzunluğundaki cDNA tek dizi olarak klonlanmıştır. Bu dizinin lipaza benzerliği BLAST programları ile doğrulanmıştır. Zeytin yaprak lipazının GXSXG lipaz ailesine dahil olduğu görülmüştür. Gerçek Zamanlı PZR analizleri soğuk stresinin ilk 24 saattinde lipaz relatif ekspresyon düzeyinin stres verilmemiş örneğe göre azaldığını göstermektedir. Onuncu günde ise ekpresyon düzeyi stres uygulanmamış örneklerdeki ekspresyon düzeyinin üzerine çıkmıştır. Pichia pastoris'te heterolog ekspresyon için farklı kouşullarda ekspres denemeleri yapılmıştır. Yapılan aktivite deneylerinde enzimin pH 7'de çalıştığı belirlenmiştir. Optimizasyon çalışmları sonunda tutarlı bir ekspresyon sağlanamamıştır. Lipases are hydrolases which catalyse hydrolysis of tri-glycerides. Lipases are versatile because they can perform both hydrolysis ve synthesis reactions like esterification, interesterification, acidolysis, alcoholysis, amylosis. Since they are chemo-selective, regio-selective, enantio-selective ve highly stable they have applications in organic synthesis, food, detergent, cosmetics, paper, pharmacological industries ve biodiesel production.Most of lipases used in industry are microbial lipases. There is only a few studies on plant lipases. Plant lipases generally exhibit a particular specificity, usually a substrate specificity. Most of the literature on plant lipases concerns about oil seed lipases. Oil seed lipases generally are active in germinating seeds. However there are lipases found active in dormant seeds, like castor bean lipase.The aim of this project is cloning of genes encoding lipase enzymes from olive leaves. For this purpose RACE method is used. First, the EST database was screened using sequences of different plant lipase homologs ve an 843 bp long olive contig sequence which is similar to lipase was found. Using this sequence, 3'RACE primers were designed ve the 3' end of the cDNA was replicated. The 5' end of the cDNA was then amplified by the 5'RACE method. New primers were designed using RACE sequence information ve an 1536 bp long cDNA was cloned as a single sequence. This sequence was analysed ve characterized with bioinformatics programs. Olive leaf lipase was found to be included in the GXSXG lipase family. Real-time PCR analyzes showed that the reletive expression level of lipase in first 24 hours exposed to cold stress were lower than no-stressed sample. Expression level in 10th day reached over no-stressed sample. Expression experiments have been conducted in different conditions for heterologous expression in Pichia pastoris. In the activity experiments, it was determined that the enzyme works at pH 7. No consistent expression was achieved by optimization studies. 108

Literatürde tanımlanan kitinaz aynı zamanda kimyasal adıyla β-1,4-N-acetyl glucosamine olarak ta bilinmektedir. Kitinazlar; bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar tarafından üretilmektedir. Mikrobiyal kaynaklı kitinazlar biyoteknolojik uygulamalar için tercih edilmektedir. Kitinazlar; gıda sanayinde, yem katkısında, kağıt endüstrisinde ve toprak iyileştirmede tercih edilmektedir. Biyoteknolojide ise kitinaz enzimi çalışmaları, enzimi gerek üretmede gerekse özelliklerinin geliştirilmesinde kullanılacak olan etkin bir araçtır.Bu çalışmada, taze yağlı peynirden izolasyonu yapılmış olan Bacillus pumilus suşunun 16S rRNA ile moleküler tanılanması, bakterinin kitinaz enzimi aktivitesi ve endüstriye uygunluğunun araştırılması amaçlanmıştır. Bakteri 16S rRNA yöntemi ile tanılanmıştır. %99 oranında tanımlanan Bacillus pumilus'tan üretilen ekstraselüler kitinaz enziminin optimum sıcaklığı 40°C optimum pH'sı ise 7.0 olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre bu bakterinin ürettiği enzimin karakteristik özelliklerinden dolayı endüstriye kazandırılabileceği, gıda sektöründe starter kültür olarak kullanılabileceği çalışmamızla teyit edilmiştir. The chitinase identified in the literature is also known as β-1,4-N- acetyl glucosamine with its chemical name. Chitinases are be produced by plants, animals and microorganisms. Microbial-derived chitinases are preferred for biotechnological applications. Chitinases are preferred in food industry, feed additives, paper industry and soil improvement. In biotechnology, chitinase enzyme studies are an effective tool to be used in the production of enzymes, or in the development of their properties.The aim of this study was to investigate the molecular identification of Bacillus pumilus strain isolated from fatty cheese by 16S rRNA, to determine its chitinase enzyme activity and to evaluate its possible industrial benefitability. The identification was performed using the 16S rRNA method. The identification rate of Bacillus pumilus was 99% and the optimum temperature of the extracellular chitinase enzyme was determined as 40°C and the optimum pH was pH 7.0. According to the results, it has been confirmed with our study that the bacterium can be introduced to the industrial use due to the characteristics of the enzyme produced by this bacterium and that it can be used as a starter culture in the food industry. 62

Bu çalışma ülkemizde tescil edilen ve yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan 10 adet yaygın fiğ (Vicia sativa L.) çeşitlerinin tuz stresi altındaki çimlenme performanslarının belirlenmesi ve lokus spesifik gen markırı kullanılarak tuza tolerantlık seviyelerine yönelik çeşitler arası genetik ilişkinin belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada her genotipten 50 adet tohum, 4 tekrarlamalı olarak tesadüf blokları deneme desenine göre çimlendirme testine alınmıştır. Tohumlar çift katlı kurutma kağıdı bulunduran kapaklı cam petrilere (60x1.5 mm) yerleştirilip üzerlerine 4 ml 250 mM NaCl solüsyonu ilave edilerek karanlıkta sıcaklığı 20±0.5 oC'ye ayarlanmış iklim dolabına konulmuştur. Çalışmada 3 mm redikula çıkışı çimlenmiş tohum olarak kabul edilmiştir. Çimlenen tohumlar günlük olarak sayılarak petri kabından uzaklaştırılmıştır. Çimlenen tohumlarda çimlenme oranı, çimlenme hızı ve çimlenme homojenitesi parametreleri belirlenmiştir. Sonuçlar tuz stresinin bazı çeşitlerin çimlenme oranlarında büyük düşüşlere neden olduğu, bazı çeşitlerin ise tuz stresini kısmen daha iyi tolere edebildiklerini göstermiştir. Çalışmada kullanılan 9 adet lokus spesifik DNA markırı toplam 55 bant üretmiş olup bunların 34' ünün polimorfik olduğu saptanmıştır. Markır başına ortalama 6,1 adet bant üreten lokus spesifik markırların ortalama polimorfizm oranı % 53,1 olarak tespit edilmiştir. En düşük ve yüksek polimorfizm bilgi içeriği (PIC) değerleri sırasıyla MtProDH (0,19) ve SOS1 (0,50) markırlarından elde edilmiştir. Markırlara ait ortalama PIC değeri 0,30 olarak hesaplanmıştır. NTSYSpc paket program kullanılarak oluşturulan genetik benzerlik martriksi ve devamında UPGMA yöntemine göre oluşturulan dendrogram, tuz stresine karşı çeşitler arasında dar bir genetik tabanın var olduğunu ve bunun geliştirilmesi gerektiğini göstermiştir. This study aimed to determine germination performance of ten common vetch varieties, which were registered and were commonly used in Turkey, under salt stress condition and to revieal genetic relationship based on loci specific DNA markers for salt tolerance levels. Germination test was conducted with 50 seeds with 4 replications by using randomized complete block design. Seeds were placed on double filter paper in a covered glass petri plates (60x1.5 mm) and 4 ml 250 mM NaCl and were treated with 4 ml of 250 mM NaCl. Then, petri plates were kept in a growth chamber at 20±0.5 oC in darkness. Seeds showed 3 mm visible redicle recorted as germianted seed. Germianted seeds were dailly counted and were removed from petri dishes. Germination ratio, speed and span of germination parameters were determined. The results reviealed that salt stress significantly reduced germination ratio of some varities while others were able to tolerate salt stress better. Nine loci spsecific DNA markers used in the study produced a total of 55 bants. Mean polimorphism ratio for the markers used was determined as 53.1% along with an avarage 6,1 bant per marker. MtProDH and SOS1 had the lowest (0,19) and the hishest (0,50) polimorhism information content, respectively. Mean PIC value was calculated as 0,3. Similarity matriks was determined by using NTSYSpc packed program and UPGMA method was used to get dendrogram. The results indicated that genetic base of common vetch for salt tolerance is limited and need broadening such narrow genetic base. 58

Fitaz (E.C 3.1.3.8, myo-inozitol hegzakisfosfat fosfohidrolaz) fitik asidin inorganik fosfat ve myo inozitol fosfatlara hidroliz reaksiyonlarını katalizleyen enzimdir. Son yıllarda hayvan yetiştiriciliğinde ve insan beslenmesinde fitik asit fosforundan daha etkin şekilde faydalanılması ve çevre kirliliğinin azaltılması amacıyla fitatı parçalayan enzimlerle ilgili çalışmalar hız kazanmıştır. Ayrıca, myo-inozitol fosfatların hazırlanması ile, kağıt endüstrisi ve toprak iyileştirmede fitaz enzimi kullanılmaktadır. Yem katkısı olarak kullanılan fitazların yemlerin pelletlenme aşamasında yüksek sıcaklıklarda inhibe olmaması için termostabilitesinin yüksek olması aranılan en önemli özelliklerden biridir. Bu amaç doğrultusunda son yıllarda termostabil fitaz enzim arayışları hız kazanmıştır. Fitazlar, mikroorganizmalar, bitkiler ve hayvanlar gibi birçok kaynaktan tanımlanmıştır. Bu kaynaklar içinde mikroorganizmalar özellikle de küfler tercih edilen ticari fitaz üreticileridir. Bu çalışmada, Ege bölgesinde yer alan sıcak su kaynaklarından alınan toprak ve sediment örnekleri ile mantar çiftliklerinden alınan kompost örneklerinden 50 adet termofilik/termotolerant fungus izolasyonu gerçekleştirilmiş ve bu fungus izolatları polifazik yaklaşımla tanımlanmıştır. 50 adet izolatın fitaz aktivitesi kantitatif olarak belirlenmiştir. 50 adet izolattan 44 adedinin (%88) aktif fitaz üreticisi oldukları belirlenmiştir. İçlerinden en yüksek spesifik aktiviteye sahip izolat olan 4.5.37 numaralı izolat ileri çalışmalar için seçilmiştir. İzolata ait fitaz enzimi fermantasyonla üretilmiş ultrafiltrasyon yöntemi ile deriştirilmiştir. Deriştirilmiş enzim preparatı optimum sıcaklık, optimum pH, ısıl ve pH kararlılığı, çeşitli inhibitörlerin, ağır metallerin, denatürantların, deterjanların, etkileri, proteaz kararlılığı, çeşitli organik çözgenlerin etkisi ve substrat spesifitesi gibi özellikler bakımından karakterize edilmiştir. Bu karakterizasyon çalışmaları ve tanımlama çalışması sonucunda Aspergillus tubingensis olarak tanımlanan, 4.5.37 numaralı izolatın ürettiği fitaz enziminin birçok koşul bakımından (geniş bir sıcaklık ve pH aralığında aktivite gösterme, ısıl ve pH kararlılığı, metal iyonlarına, proteazlara karşı kararlılık, substrat spesifitesi) endüstriyel uygulamalarda kullanılması için uygun olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, Aspergillus tubingensis, 4.5.37 fitazının ticari bir fitaz olarak kullanılabilecek bir enzim olduğu düşünülmektedir., Phytase (E.C 3.1.3.8, myo-inozitol hegzakisfosfat fosfohidrolaz), is the enzyme catalyses the hydrolysis of phytic acid to inorganic phosphate and myo inositole phosphate. In recent years, studies have been accelerated on the use of phytate-degrading enzymes in livestock farming and human nutrition in order to make more effective use of phytic acid phosphorus and to reduce environmental pollution. In addition, phytase enzyme is used in the paper industry and soil improvement by preparation of myo-inositol phosphates. The high thermostability of the phytases used as feed additives for preventing feeds from being inhibited at high temperatures during the pelleting phase is one of the most demanded characteristics. To this end, the search for thermostable phytase enzymes has accelerated in recent years. Phytases are defined by many sources such as microorganisms, plants and animals. Among these sources, microorganisms, especially molds, are preferred commercial phytase producers. In this study, 50 thermophilic / thermotolerant fungus were isolated from soil samples and sediment samples collected from hot springs in Aegean region and compost samples taken from mushroom farms and these fungus isolates were identified by polyphasic approach. The phytase activity of 50 isolates was quantitatively determined. 44 of 50 isolates (88%) were determined as active phytase producers. 4.5.37 numbered isolate with the highest specific activity, was selected for further studies. The phytase enzyme of this isolate was produced by fermentation and was concentrated by ultrafiltration. Concentrated enzyme preparation is characterized in terms of optimum temperature, optimum pH, thermal and pH stability, properties of various inhibitors, heavy metals, denaturants, detergents effects, protease stability, effect of various organic solvents and substrate specificity. These characterization and identification studies have shown that phytase enzyme produced by isolate No. 4.5.37, which is identified as Aspergillus tubingensis, is suitable for many conditions in industrial applications such as (activity in a wide range of temperature and pH, thermal and pH stability, stability to metal ions, protease stability, substrate specificity). As a result, Aspergillus tubingensis, 4.5.37 phytase is thought to be an enzyme that can be used as a commercial phytase.

Bu projenin amacı dermatolojik hastalıklar için özellikle tercih edilen Sulusaraykaplıcasının biyoaktif polipeptitler açısından incelenmesi ve tedavi edici polipeptityapıdaki aktif maddelerin belirlenmesidir. Bu amaçla Sulusaray kaplıcasından alınan suörnekleri ilk önce 0,45 μm daha sonra 0,22 μm por çaplı membranlar ve ardından da 3kDa'luk nitroselüloz membranlar kullanılarak filtre edilmiştir. Filtre kağıtlarındanekstrakte edilen protein konsantrasyonu, Bradford yöntemine göre belirlenmiştir.Ekstrakte edilen proteinler biyoaktivite yönünde taranmıştır. Daha sonra aktiviteleriölçülen polipeptitler SDS-PAGE yöntemi ile ayrılacak görüntülenmiştir. Aynı zamandapolipeptid üreticisi mikroorganizmaların belirlenmesi amacıyla kaplıca sularından DNAizolasyonu yapılmış ve elde edilen uygun DNA konsantrasyonundaki örnekler 16SrRNA ve 18s rRNA dizi analizi ile filogenetik olarak sınıflandırılmışlardır. Yapılançalışmalar sonucunda 65.5 μg/ml konsantrasyona sahip polipeptid karışımınınS.enteritidis, C.utilis, C.albicans, E.coli, B.subtilis ve P.vulgaris suşlarına karşı etkilioldukları ve 1.384 U/ml amilaz, 0.263 U/ml lipaz ve 1.64 U/ml proteaz enzimaktivitelerine sahip oldukları, çok az katalaz aktivitesi gösterirken, oksidaz aktivitesigöstermediği belirlenmiştir. Polipeptit karışımının ağırlıklı olarak 70 kDa ve 35 kDabüyüklüğünde iki ayrı polipeptit içerdiği görülmüştür. Dizi analizi sonuçlarındakaplıcanın Proteobakteri, Bakteriodes, Chloroflexi, Deinococcus thermus veCyanobakteri sınıflarından bakteriler ve Ascomycota sınıfından funguslar içerdiğibelirlenmiştir. Sonuç olarak, suyun içinde bulunan biyoaktif polipeptit kaynaklarının buorganizmalar tarafından üretildiği öngörülmüştür. The aim of this project is to examine Sulusaray hot spring, which is particularlypreferred for dermatological diseases, in terms of bioactive polypeptides and to identifythe active compounds in the therapeutic polypeptide structure. For this purpose, watersamples from the Sulusaray sponge were first filtered using 0,45 μm and 0,22 μm poresized membranes followed by 3 and 30 kDa cut off nitrocellulose membranes. Theconcentration of protein extract, extracted from the filter papers was determined by theBradford method. Extracted proteins were screened for their bioactivity. The bioactivepolypeptides are displayed to be separated by SDS-PAGE method. At the same time,DNA isolation from hot spring waters was performed to identify polypeptide producermicroorganisms and the samples obtained at appropriate concentration of DNA werephylogenetically classified by 16S rRNA and 18S rRNA sequence analysis. As a resultof the studies, it was found that the polypeptide mixture having a concentration of 65.5μg / ml was effective against strains of S. enteritidis, C.utilis, C.albicans, E. coli, B.subtilis and P.vulgaris strains, and that have 1.384 U / ml amylase, 0.263 U / ml lipaseand 1.64 U / ml protease enzyme activities. The mixture showed little amount ofcatalase activity, but no oxidase activity. It has been found that the polypeptide mixturecontains two separate polypeptides, predominantly 70 kDa and 35 kDa in size.Sequence analysis results revealed that the hot spring contains bacteria from the classesProteobacteria, Bacteriodes, Chloroflexi, Deinococcus thermus and Cyanobacteria andfungi from the family Ascomycota. As a result, it is predicted that the bioactivepolypeptide sources contained in the water are produced by these organisms. 101

β-1,4 bağlı ksilopiranozil rezidülerinden oluşan ksilanın β-1,4 glikozidik bağlarını yıkan ksilanaz, başta kağıt ve kağıt hamuru endüstrileri olmak üzere tekstil, yem, fırın ve biyoyakıt endüstrilerinde de geniş potansiyel uygulamalara sahip endüstriyel bir enzimdir. Bu çalışmada, Kilis 7 Aralık Üniversitesi merkez kampüs toprak örneğinden ksilanaz üretici Bacillus spp suşlarının izolasyonu ve saflaştırılan ksilanazın çeşitli endüstrilerdeki uygulanabilirliği araştırılmıştır. Ksilan içeren sıvı fermantasyon ortamında geliştirilen Bacillus spp suşundan hücre serbest elde edilen ham ksilanaz preparatına amonyum sülfat ve alkol çöktürme uygulanarak saflaştırılmıştır. En yüksek total ve spesifik enzim aktivitesi 723 U/L ve 64.81 U/mg olarak ham enzim preparatında saptanmıştır. Ksilanazın optimum aktivitesi 90°C ve pH 10.6'da belirlenmiştir. Enzimin 90°C sıcaklıkta 15 dakika ön inkübasyonu sonrası aktivitenin %167'e kadar arttığı saptanmıştır. Karakterizasyon çalışmalarındaki en yüksek aktivitesi 2935 U/L olarak hesaplanmıştır. SDS-PAGE ve zimogram analizlerinde, kısmi saflaştırılmış ekstraselüler ksilanaza ait ortalama 38.75 kDa moleküler ağırlığında tek protein bandı gözlenmiştir. Ksilanın ksilanaz enzimi ile hidrolizi sonucunda parçalama ürünleri olarak ksiloz ve ksilo-oligosakkaritler belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Bacillus spp., ksilanaz, ksilan, kısmi saflaştırma, karakterizasyon Xylanase that cleaves β-1,4-glycosidic linkages of xylan composed of β-1,4-linked xylopyranosyl residues, is a industrial enzyme, have widespread potential applications in the textile, feed, beverage and biofuel industries, especially the paper and pulp industry. In this study, we were examined to the isolation of Bacillus spp strains, produced extracellular xylanase, from Kilis 7 Aralık University central campus soil sample and the application in various industries of purificated xylanase. The cell-free crude xylanase preparate obtained from Bacillus spp strain developed in a liquid fermentation medium including xylan was purified by using ammonium sulfate and alcohol precipitation. The highest total and specific enzyme activities were detected as 723 U/L and 64.81 U/mg in cell-free crude xylanase preparate. The optimum activity of xylanase was emerged at 90°C and pH 10.6. After the pre-incubation of enzyme at 90°C for 15 min, its activity was detected to increase up to 167%. In characterization studies, the highest enzyme activity was calculated as 2935 U/L. In SDS-PAGE and zymogram analysis, single protein band in 38.75 kDa molecular weight belonging to the partially purified extracellular xylanase was observed. Xylose and xylo-oligosaccharides were detected as the products by hydrolysis of xylan with xylanase.Keywords: Bacillus spp., xylanase, xylan, partially purification, characterization 70

Biyofilm oluşumu endüstride su hatlarında, üretim hatlarında, çeşitli yüzeylerde ve evsel koşullarda uzun yıllardan beri problem oluşturmaktadır. Özellikle gıda gibi insan temasının yüksek olduğu alanlarda oluşan biyofilmler sağlığı tehdit etmektedir. Bu nedenle biyofilm ile mücadele uzun yıllardan beri çalışılan konular arasındadır. Evsel koşullarda birçok alanda mikrobiyal birikim oluşmakta ve biyofilme neden olmaktadır. Özellikle mutfak, banyo gibi yerlerde sürekli nemli kalan alanlar ve yüzeyler biyofilm oluşumu için uygun ortamı oluşturmaktadır. Bunların yanında evsel koşullarda kullanılan buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi gibi ürünlerde de kullanım koşullarına bağlı olarak zamanla mikrobiyal oluşumlar görülmektedir. Özellikle günümüzde en çok kullanılan beyaz eşya ürünlerinden biri olan çamaşır makinesi bu konuda en çok sorunla karşılaşılan ürün olmaktadır. Çamaşır makinesi tekstil ürünlerinde oluşan kirliliklerin giderilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Tekstil üzerinde çamur, boya gibi fiziksel ve kimyasal kirlerin yanında, mikrobiyolojik kirlilikler de toplanabilmektedir ve bu mikroorganizmalar çoğunlukla insan ve ortam kaynaklı olmaktadır. Evcil hayvanlardan da bazı durumlarda tekstile mikroorganizma geçişinin olduğu bilinmektedir. Bu kirli tekstillerin çamaşır makinesi ile yıkanması sırasında mikroorganizmaların çamaşır makinesine geçişi söz konusudur. Özellikle son yıllarda enerji tasarrufu sağlayan düşük sıcaklıklardaki yıkama programlarının ve ağartıcı içermeyen sıvı deterjanların kullanılmaya başlanmasıyla makineye bulaşan mikroorganizmalar giderilememektedir. Çamaşır makinesi içinin ve deterjan çekmecesi gibi bölümlerinin sürekli nemli kalması mikroorganizmaların çoğalması ve birikim oluşturması için uygun ortamı sağlamaktadır. Çamaşır makinesinin körük, deterjan çekmecesi bölümlerinde oluşan bu birikimler zamanla biyofilm oluşumuna yol açmakta ve ayrıca gözle görülen rahatsız edici kirliliklere neden olmaktadır. Hatta bazı durumlarda makine içinde oluşan mikrobiyal birikimlerden kaynaklı koku oluşumu olmaktadır. Koku oluşumu da çamaşır makinesi için şikayet edilen konular arasındadır. Bu sebeplerden dolayı çamaşır makinesinde oluşan mikrobiyal kirliliklerin giderilmesi ve biyofilm oluşumunun engellenmesi amacıyla yapılan çalışmalar önem kazanmaktadır. Bu tez çalışmasında çamaşır makinesi deterjan çekmecesinde oluşan mikrobiyal birikimler ve bu birikimlerin giderilmesine yönelik yöntemler konu alınmıştır. Bu amaçla öncelikle deterjan çekmecesinde karşılaşılan problemlerin tarifi yapılmıştır. Bunun için müşteri koşulunda kullanılan çamaşır makinelerine ait görsel kirliliği bulunan 5 adet deterjan çekmecesi temin edilmiştir. Deterjan çekmecelerinin ana yıkama ve yumuşatıcı gözlerindeki mikroorganizma seviyeleri belirlenmiştir. Yumuşatıcı gözünün ana yıkama gözüne göre daha kirli olduğu görülmüş ve yumuşatıcı gözündeki Pseudomonas ve toplam canlı mikroorganizma seviyelerinin 106 - 107 kob/mL seviyelerine ulaştığı görülmüştür. Problemin daha iyi anlaşılabilmesi amacıyla kontrollü koşullarda çamaşır makinesinde Günlük 40 °C programında ardışık 20 çevrim yıkama yapılarak deterjan çekmecesi üzerindeki birikim incelenmiştir. Burada toz deterjan ve sıvı deterjan kullanımı iki farklı koşul olarak incelenmiş ve aynı sayıda yıkama sonrasında ikisi arasında mikrobiyal birikim açısından farklılık olup olmadığı incelenmiştir. Testler sonucunda sıvı deterjan kullanımında oluşan mikrobiyal birikimin toz deterjana kıyasla daha yüksek seviyelerde olduğu görülmüştür. Sıvı deterjan kullanımında hem ana yıkama gözünde hem de yumuşatıcı gözündeki Pseudomonas, küf/maya ve toplam canlı türlerinin 106 kob/mL seviyelerine ulaştığı tespit edilmiştir. Toz deterjan kullanımında ise ana yıkama gözünde bu seviyeler 104 kob/mL civarındadır. 20 ardışık yıkama sonrasında deterjan çekmecesinde gözle görülür kirlilik oluşturulamamış, mikrobiyal birikimin olduğu görülmüş ve sıvı deterjanın mikrobiyal birikime daha yatkın olduğu sonucuna varılmıştır.Ayrıca biyofilm oluşum aşamalarının incelenmesi ve biyofilm giderme yöntemlerinin test edilmesinde kullanılması amacıyla laboratuvar koşulunda polipropilen diskler üzerinde biyofilm oluşturma çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Pseudomonas aeruginosa mikroorganizmasının kullanıldığı biyofilm oluşturma çalışmalarında dönen disk biyoreaktörü ve akış hücresi (flowcell) yöntemleri kullanılmış ve çalışma sonunda diskler üzerinde oluşan mikrobiyal birikim seviyesi belirlenmiştir. Akış hücresinde PP diskler üzerinde 107 kob/mL seviyesinde birikim gözlenirken, biyoreaktörde diskler üzerinde 109 kob/mL mikrobiyal birikim oluşturulmuştur. Bu sebeple, mikrobiyal birikim giderme yöntemlerinin giderme etkinliği test edilirken biyoreaktörde biyofilm oluşturulmuş kuponlar kullanılmıştır.Deterjan çekmesinde oluşan mikrobiyal birikim ve biyofilm oluşum aşamaları incelendikten sonra çamaşır makinesi deterjan çekmesi üzerinde oluşan mikrobiyal birikimin giderilmesi ve biyofilm oluşumun engellenmesi amacıyla çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bunun için öncelikle sıcak su uygulaması ile mikrobiyal birikim giderme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Beko BK 9121BT Model 9kg / 1200 devir çamaşır makinesi kazan temizleme programında, kazanda 70 °C sıcaklığa ulaşan suyun deterjan çekmecesine yönlendirildiği prototipler oluşturulmuştur. Suyun yönlendirilmesi için ek dağıtıcının bulunmadığı Konsept 1 tasarım, su yönlendirme için ek üçgen dağıtıcının eklendiği Konsept 2 tasarım ve üçgen dağıtıcıya ek olarak ekstra nozüllerin eklendiği Konsept 3 tasarımı mikrobiyal birikim giderme etkinliği açısından incelenmiştir. Bunun için öncelikle mikroorganizmalı çamaşır yükü kullanılarak makinede ardışık yıkamalar yapılmış ve deterjan çekmecesi üzerinde 104 – 106 kob/mL seviyelerinde mikrobiyal birikim oluşturulmuştur. Ardışık yıkamalar sonunda kazan temizleme programı çalıştırılarak 110 dk boyunca kazandaki sıcak su deterjan çekmecesine yönlendirilmiştir. Aynı zamanda biyoreaktörde kuponlar üzerinde 108 – 109 kob/mL seviyelerinde biyofilm oluşturulmuş ve kuponlar deterjan çekmecesine yerleştirilerek kazan temizleme programında sıcak su yönlendirilmiştir. Sıcak su yönlendirme sonucunda üç konseptte de mikrobiyal birikimin ve biyofilmin sıfırlandığı görülmüştür. Fakat test sırasında oluşan tıkanıklık sebebi ile Konsept 1 tasarımından vazgeçilmiştir. Sıcak su yönlendirme sırasında en etkin akış şekli Konsept 2'de elde edilmiştir. Bu sebeple makine üzerine uygulanabilecek en uygun tasarım olduğuna karar verilmiştir. Son olarak deterjan çekmecesinde birikimin önlenmesi amacıyla deterjan çekmecesi hammaddesine katılması için antimikrobiyal katkı çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Deterjan çekmecesi malzemesi olan polipropilen plastik malzemeye antimikrobiyal etkinlik gösteren katkıların plastik enjeksiyon prosesi sırasında eklenmesiyle antimikrobiyal aktivite gösteren deterjan çekmecesi oluşturulması amaçlanmıştır. Bu amaçla deterjan çekmecesinde iyonik sıvıların antimikrobiyal aktivitelerinden faydalanmak için 1-desil-3-metil-imidazolyum klorür [DMIM] iyonik sıvısı temin edilmiştir. Temin edilen iyonik sıvının 1 – 25 mM konsantrasyonlarında çözeltileri hazırlanarak tekstile ve filtre kağıdına emdirilmiş, doğrudan antimikrobiyal etkinliğine bakılmıştır. Sonuçlar değerlendirildiğinde 1-desil-3-metil-imidazolyum klorür [DMIM] iyonik sıvısının doğrudan kullanıldığında 1 mM gibi küçük konsantrasyonlarda dahi antibakteriyel aktivitesinin olduğu fakat antifungal etkinliğinin düşük olduğu görülmüştür. Sonrasında saf su ve etil alkol çözücüleri kullanılarak 25 – 500 mM aralığında farklı konsantrasyonlarda iyonik sıvı çözeltileri hazırlanarak 3M Accurel® XP/MP marka polipropilen köpük maddeye emdirilmiş ve plastik enjeksiyon prosesi ile iyonik sıvı katkılı polipropilen plakalar elde edilmiştir. 300 ve 500 mm iyonik sıvı kullanılarak elde edilen plakalarda antibakteriyel etkinliğe rastlanmış, antifungal etkinlik görülmemiştir. İyonik sıvının PP maddeye katılmasının zor olduğu ve proses sırasında antimikrobiyal etkinliğin kaybolduğu sonucuna varılmıştır. Bu sebeple alternatif antimikrobiyal toz katkıların PP plastik malzeme içindeki antimikrobiyal etkinliği test edilmiştir. Bunun için ticari olarak Life Materials adlı firmadan satın alınan Vanzide ZP katkılı %1 KD-00-2A + %1 CP-00-1A kodlu ve Topane katkılı %1 GF-00-5A + %1 CP-00-1A kodlu toz antimikrobiyal katkılar temin edilmiştir. Toz antimikrobiyal katkılar polipropilen malzemeye enjeksiyon prosesi aşamasında katılarak % 1, % 1.5 ve % 2 katkılı plakalar elde edilmiştir. Elde edilen toz antimikrobiyal katkılı polipropilen plakaların tümünde antimikrobiyal ve antifungal etkinliğin olduğu tespit edilmiştir. Yapılan standart antibakteriyel yüzey testi sonucunda katkılı plakalar üzerindeki Escherichia coli ve Staphylococcus aureus mikroorganizmalarının % 99.9998 oranında giderildiği tespit edilmiştir. Toz katkılar ile hazırlanmış deterjan çekmecesinin antimikrobiyal aktivite ömrünün belirlenmesi amacıyla katkılı PP plakalara % 1 standart deterjanlı çözelti içerisinde 60 °C'de yaşlandırma testi gerçekleştirilmiştir. Yaşlandırma sonrasında % 1.5 ve % 2 katkılı plakalarda başlangıçta görülen antimikrobiyal etkinliğin devam ettiği görülmüştür. Yaşlandırma sonrası plakalara yapılan standart antibakteriyel yüzey testi sonucunda katkılı plakalar üzerindeki Escherichia coli ve Staphylococcus aureus mikroorganizmalarının % 99.99 oranında giderildiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak sıcak su uygulamasının mikrobiyal birikim giderme etkinliğinin oldukça iyi olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, ticari toz antimikrobiyal katkılar ile elde edilen PP plakaların yaşlandırma öncesi ve sonrasında antibakteriyel ve antifungal aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Bu sebeple deterjan çekmecesinde biyofilm oluşumunun engellenmesi için sıcak su uygulamasının ve antimikrobiyal toz katkıların kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Biofilm formation has been a problem for many years on industrial water lines, production lines, various surfaces and domestic conditions. Biofilms that form in areas where human contact is particularly high, such as food, are a threat to health. For this reason, the fight against biofilm has been a crucial topic for many years. Microbial accumulation occurs in many areas in domestic conditions and causes biofilm. Especially in areas such as kitchens, bathrooms and surfaces that are constantly damp, it creates a suitable environment for biofilm formation. In addition to these, it is observed that microbial occurrences on the household products such as refrigerators, washing machines, dishwashers due to usage conditions over time. Washing machine, which is one of the most used white goods products in particular today, is the most problematic product in this issue. The washing machine is used to remove the contaminants in textile products. In addition to physical and chemical dirt such as sludge and paint, microbiological contaminants can also be collected on textile products. Textile-contaminated microorganisms are mostly originated by humans and the environment they are in. It is known that there are some microorganisms passing from pets in some cases. These microorganisms are transmitted from the textile to the washing machine during washing. Especially in recent years, low-temperature washing programs which save energy and bleach-free liquid detergents have begun to use for washing of textiles. Therefore, microorganisms on textiles and washing machines are not removed effectively. The constant dampness on the parts of washing machine such as the detergent drawer provide a suitable environment for the growth and accumulation of microorganisms. These microbial accumulations which are formed on detergent drawer parts of the washing machine, lead to the formation of biofilm over time and also cause visible irritating fouling. In some cases, there are odor formation caused from microbial accumulation in the machine, and smell formation is among the complaints for the washing machine. Due to these reasons, studies aiming to eliminate microbial contamination in the washing machine and to prevent biofilm formation gain importance.In this thesis, microbial accumulations in detergent drawer of washing machine and methods for eliminating these deposits were taken up. For this purpose, the problems encountered in the detergent drawer have been described first. For this, 5 detergent drawers with visual contamination of the washing machines used in the customer condition were supplied. The levels of microorganisms in the main wash and softener parts of the detergent drawers were determined. Therefore, microbial level of softener part was higher than the level of main wash part in all provided detergent drawer. Also, results showed that Pseudomonas levels and total viable counts in softener parts of drawers were found to reach levels of 106 - 107 CFU/mL.In order to better understand the problem, the accumulation on the detergent drawer was investigated by 20 times sequential washes in the washing machine at Daily 40 ° C program under controlled conditions. Here, the use of powder detergent and liquid detergent was examined as two different conditions and it was examined whether there was a difference in microbial accumulation between the two after the same number of washes. As a result of the tests, the microbial accumulation in the use of liquid detergent was found to be higher than the powder detergent. After sequential washing with liquid detergent, it was found that Pseudomonas, mold/yeast and total living species in both the main washing part and the softener part reached level of 106 CFU/mL. In the case of using powder detergent, these levels were around 104 CFU/mL in the main washing eye. After 20 washing cycles, no visible contamination was found in the detergent drawer, microbial accumulation was observed and the liquid detergent was more likely to have microbial accumulation.In addition, biofilm formation studies have been carried out on polypropylene discs in laboratory conditions in order to examine the biofilm formation stages and to test for biofilm removal methods. Rotating disc bioreactors and flowcell methods were used in biofilm formation studies using Pseudomonas aeruginosa microorganism and the level of microbial accumulation on the discs was determined at the end of the study. Microbial accumulation level of 109 CFU/mL was formed on the discs in the bioreactor when accumulation level of 107 CFU/mL was observed on the PP discs in the flow cell. For this reason, biofilm formation on coupons with the bioreactor was used while the removal efficiency of biofilm eradication methods were tested. After the microbial accumulation and biofilm formation stages of detergent drawer have been examined, studies have been carried out to remove microbial accumulation on the washing machine detergent drawer and to prevent biofilm formation. First of all, microbial accumulation removing studies with hot water application have been carried out. For this aim, Beko BK 9121BT Model 9 kg / 1200 rpm washing machine and its drum cleaning program was used. The temperature of the water in the drum at this program is reached to approximately 70 °C, so this program is developed to clean the drum and to remove the microbial accumulation in the drum of the washing machine. In studies to use hot water sanitation at the drawer, hot water in the drum at drum cleaning program was directed to the detergent drawer. For this redirection of water, prototypes of three different detergent drawers and direction systems were prepared and these prototypes were tested in terms of removal effectiveness of microbial accumulation and biofilm in drawer. Therefore, firstly sequential washing cycles were made by using laundry with microbial contamination in washing machines. Microbial accumulation on drawer was formed as 104 – 106 CFU/mL. After the wash cycles, drum cleaning program on washing machine was run and hot water was directed from drum to drawer during 110 minutes. At the same time, biofilms were formed at 108 - 109 CFU/mL levels on the coupon in the bioreactor and the coupons were placed in the detergent drawer and the hot water was directed to the dispenser in the drum cleaning program. As a result of the hot water sanitation, microbial accumulation and biofilm on detergent drawer were completely removed for three different concept designs. However, the Concept 1 design has been failed due to the blockage by textile fibers during the test. The most efficient flow shape during hot water sanitation was obtained in Concept 2. For this reason, it is decided that it is the most suitable design that can be applied on the washing machine.Finally, antimicrobial additive studies have been carried out to participate in detergent drawer raw materials which is polypropylene plastic material to prevent microbial accumulation in the detergent drawer. It has been aimed to form antimicrobial detergent drawer by adding the additives which have antimicrobial activity to the polypropylene plastic material during the plastic injection process. For this purpose, 1-decyl-3-methyl-imidazolium chloride [DMIM] ionic liquid has been provided to take advantage of the antimicrobial activities of ionic liquids in the detergent drawer. Solutions were prepared between 1 to 25 mM concentrations of the supplied ionic liquid and impregnated into the textile and filter paper, and the antimicrobial activity of ionic liquid was directly examined by zone inhibition test. When the results were evaluated, it was found that the antibacterial activity even at a small concentration like 1 mM but the antifungal activity was low when 1-decyl-3-methylimidazolium chloride [DMIM] ionic liquid solutions was used directly. Later, ionic liquid solutions were prepared at different concentrations in the range of 25 - 500 mM using pure water and ethyl alcohol solvents and impregnated with 3M Accurel® XP / MP branded polypropylene foam. Therefore, ionic liquid was added to PP plates by plastic injection methods and antimicrobial activities of these plates were tested. Antibacterial activity was found in PP plates obtained using 300 and 500 mM ionic liquid, and no antifungal activity was observed. Consequently, it has been found that it is difficult to incorporate the ionic liquid into the PP material and the antimicrobial activity was lost during the process.At the same time with the ionic liquid studies, 1% KD-00-2A + 1% CP-00-1A and 1% GF-00-5A + 1% CP-00-1A code powdered antimicrobial additives were obtained, these are commercially available from Life Materials. The antimicrobial activities of these powdered additives are based on some antimicrobial compounds like Vanzide ZP and Topane. 1%, 1.5% and 2% powdered antimicrobial mixtures were added to the polypropylene material during the injection process to obtain additive plastic plates. Plateau zone inhibition and antimicrobial surface activity tests were performed to test the antimicrobial activities of these obtained powder antimicrobial-added polypropylene plates. As a result of the standard antibacterial surface test, 99.9998% of the microorganisms of Escherichia coli and Staphylococcus aureus on the plates were removed. In order to determine the antimicrobial activity lifetime of detergent drawers prepared with powder additives, aging tests were carried out at 60 ° C in a 1% standard detergent solution. The plates containing additive were soaked and mixed in this solution during 168 hours. The antimicrobial activity initially observed in 1.5% and 2% platelets continued after aging. As a result of the standard antibacterial surface test made on plates after aging, it was determined that Escherichia coli and Staphylococcus aureus microorganisms on plated plates were removed by 99.99%.As a result, it was determined that the hot water application had very good microbial accumulation removal efficiency. It was also found that PP plates obtained with commercial powdered antimicrobial additives show antibacterial and antifungal activity before and after aging. Consequently, hot water application and antimicrobial powder additives can be used to prevent biofilm formation in the detergent drawer. 103

Fitazlar; hayvanlar, bitkiler ve mikroorganizmalar tarafından üretilebilmektedir. Fakat ticari amaçla kullanımları ve biyoteknolojik uygulamalar için ümit vaat edici olanı, mikrobiyal kaynaklı olanlardır. Myo-inositol fosfatların hazırlanmasında kullanılan fitazlar, gıda sanayinde, toprağı iyi hale getirmede ve kâğıt endüstrisinde de tercih edilmektedir. Biyoteknoloji ise kullanım alanları artan fitaz enzimleri ile birlikte, günümüzde kullanılan ve ilerleyen yıllarda da bu enzimleri gerek üretmede gerekse özelliklerinin geliştirilmesinde kullanılacak oldukça etkili bir araçtır.Bu çalışmada, maruldan izolasyonu yapılmış olan Pectobacterium carotovorum suşunun moleküler olarak tanılanması ve yeni bir mikrobiyal kaynaktan fitaz enzimi üretimi ve enzimin karakterizasyonu amaçlanmıştır. Bakteriden elde edilen fitaz enziminin aktivitesi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Suşların izolasyonu, Nutrient agar (Oxoid) kullanılarak 26°C'de 48 saat inkübasyondan sonra yapılmıştır. 16S rRNA yöntemi ile tanılanmıştır. Pectobacterium carotovorum'dan üretilen fitaz enziminin pH 8,0'de en iyi aktiviteyi gösterdiği saptanmıştır. Pectobacterium carotovorum'a ait fitaz enziminin optimum sıcaklığı 60°C olarak bulunmuştur. Bu çalışmada Pectobacterium carotovorum bakterisinde fitaz enzimi aktivitesi ilk kez çalışılmıştır. Bu sonuçlara göre bu bakterinin ürettiği enzimin karakteristik özelliklerinden dolayı endüstriyel alanda kullanımının uygun olabileceği düşünülmektedir. Phytases can be produced by animals, plants and microorganisms. However, the most promising ones for commercial uses and biotechnological applications are those of microbial origin. Phytases are also used in the preparation of myo-inositol phosphates in the food industry, soil remediation and in the paper industry. Biotechnology, along with the increased use of phytase enzymes, is a highly effective technology that is used today and will be used in the future to produce these enzymes and improve their properties.The aim of this study was to conduct the molecular identification of Pectobacterium carotovorum strains isolated from lettuce, to produce phytase enzyme production from a new microbial source and the characterization of this enzyme. The activity and characterization of the phytase enzyme obtained from the bacterium was carried out. Isolation of strains was carried out following the incubation at 26 ° C for 48 hours using Nutrient agar (Oxoid). The identification was performed using the 16S rRNA method. It was determined that the phytase enzyme produced from Pectobacterium carotovorum showed the best activity at pH 8.0. The optimum temperature of the phytase enzyme obtained from Pectobacterium carotovorum was 60 ° C. In this study, phytase enzyme activity was studied for the first time in the Pectobacterium carotovorum bacterium. According to these results, it is considered that use in industrial field may be suitable due to the characteristics of the enzyme produced by this bacterium. 51

Pals oksimetre cihazları, kan oksijen saturasyonu ve kalp ritminin anlık takibinde, non-invaziv yöntem olarak çok yaygın kullanılmaktadır. Bu çalışmada, mikrodenetleyici tabanlı pals oksimetre imal edilerek, bu cihazla oksijen flowmetresi üzerinden hastaya uygulanan oksijen miktarı otomatik kontrol edilmektedir. Parmak probu ile alınan sinyaller, mikrodenetleyici tabanlı pals oksimetrede işlenerek, kan oksijen saturasyonu ve kalp ritmi verileri elde edilmektedir. Bulunan kan oksijen saturasyon değerine bağlı olarak, non-invaziv ventilasyon destek oksijen flowmetre vakum regülatörüne kablosuz sinyaller gönderilmektedir. Oksijen flowmetresi ile değişen oksijen saturasyonuna bağlı olarak hastaya verilen oksijen miktarı otomatik olarak kontrol edilmektedir. Pulse Oximeter devices are widely used as a non-invasive method for instant monitoring of blood oxygen saturation and heart rate. In this paper, a wireless microcontroller based pulse oximeter is proposed to measure the oxygen delivered to the patient via the oxygen flowmeter. In the first step, the signals received from reusable SpO2 sensor (finger probe) are processed by a microcontroller to determine the blood oxygen saturation and heart rate. Depending on the current blood oxygen saturation value, wireless signals are sent to the non-invasive ventilation flow meter vacuum regulator to deliver the necessary oxygen into the patient. Oxygen supplied to the patient is automatically controlled according to the oxygen saturation change. 85

Bakteriyel selüloz (BS) eşsiz özellikleri sayesinde kozmetik, medikal, biyomedikal, elektronik, gıda ve kağıt sektörlerinde kullanılabilen doğal bir polimerdir. Bu tez kapsamında, Gluconacetobacter xylinus suşu kullanılarak yeni geliştirilen besiyerinde BS üretimi istatistiksel olarak optimize edilmiş ve örnekler karakterize edilerek antioksidan madde yüklemesi sonrası yüz maskesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Sekiz parametre (karbon miktarı, protein miktarı, başlangıç pH, yüzey alanı/hacim, inokulum miktarı, inkübasyon süresi, sitrik asit, sıcaklık) Plackett-Burman Tasarımı ile elenmiş ve anlamlı üç parametre [inkübasyon süresi (%63,50), protein miktarı (%12,23), inokulum miktarı (%9,57)] Merkezi Bileşen Tasarımı ile optimize edilmiştir. Statik kültürde BS üretimi için optimum koşullar: 2,5 g/L karbon, 2,75 g/L protein, % 9,3 v/v inokulum oranı, 1,15 g/L sitrik asit, 2,7 g/L Na2HPO4, 30°C inkübasyon sıcaklığı, pH 5,5 ve 9 gün inkübasyon süresi olarak tespit edilmiştir. Elde edilen model, doğrulama deneyleri sonrasında CHb (Carob-Haricot bean) besiyeri ile BS üretiminin tahminlenmesi ve optimize edilmesi için kullanılmıştır. Bu tez, yeni geliştirilen CHb besiyerinin yüksek tamponlama kapasitesinde olduğunu ortaya koymuştur. Üretilen BS yüz maskesi örneklerinin karakterizasyonu X-Ray Diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) ve Texture Profile Analysis (TPA) ile gerçekleştirilmiştir. Taurin salım hızı ve stabilitesi (4 ay) Liquid chromatography–Mass spectrometry (LC/MS) ile, koruyucu etkinliği ise challenge ve mikrobiyal stabilite testleri ile analiz edilmiştir. Bu tez kapsamında üretilen BS tabanlı yüz maskesi, yüksek su içeriği (>%99) ile nemlendirme ve 30 ±3,5 taurin/5 dakika salımı ile de antioksidan özellik göstermektedir. Bacterial cellulose (BC) can be used in cosmetic, medical, biomedical, electronic, food, and paper industries because of its unique properties. In the scope of this thesis, BC production was statistically optimized by Gluconacetobacter xylinus using novel medium and samples were characterised and their usage as facial mask was investigated after loading with antioxidant compound. Eight parameters (carbon source, protein, initial pH, surface area volume ratio, inoculum amount, incubation time, citric acid, temperature) were screened by Plackett-Burman Design and three parameters which were found to be significant [incubation time (%63.50), protein amount (%12.23), inoculum amount (%9.57)] were optimized using Central Composite Design. Optimal conditions for the production of BC in static culture were found as: 2.5 g/L carbon source, 2.75 g/L nitrogen source, 9.3 % inoculum ratio, 1.15 g/L citric acid, 2.7 g/L Na2HPO4, 30°C incubation temperature, 5.5 initial pH, and 9 days of incubation. Model obtained from this study was used to predict and optimize BC production yield using CHb (Carob-Haricot bean) medium after model validation experiment. This study reveals that CHb medium has high buffering capacity. Characterisation of BC facial mask samples were done by X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Texture Profile Analysis (TPA). Taurine release rate and stability (4 month) was determined with Liquid Chromatography–Mass Spectrometry (LC/MS) and effectiveness of preservative was analyzed by challenge and microbial stability tests. BC based as facial masks produced in the scope of this thesis show moisturizing feauture with high water content (>%99) and antioxidant property with 30 ±3,5 mg taurine release in 5 minutes. 184

Denizel ortamlarda virüslerin rollerini anlayabilmek için mevsimsel dağılımlarının ve virüs-konak etkileşimlerinin bilinmesi önemlidir. Bu çalışmada, Mersin Mezitli sahilinden (Halk plajı) alınan deniz suyu örneklerinde Escherichia coli bakterisi ve fajlarının mevsimsel dağılımları belirlenmiştir. Deniz suyu örnekleri her ay düzenli olarak steril polipropilen şişelere alınmış, fiziksel ve kimyasal parametre ölçümleri yapıldıktan sonra bakteri ve faj izolasyonu için kullanılmıştır. Bakteri izolatlarının morfolojik kültürel ve biyokimyasal özellikleri tespit edilerek tanımlaması yapılmıştır. Temmuz-Eylül ayları arasında 28-30 C'lerde seyreden deniz suyu sıcaklığı toplam bakteri, koliform ve Esherichia coli sayısının artmasına neden olmaktadır. Lizogenite testinde yüksek sıcaklık ve Mitomycin-C 1 µgr/ml olacak şekilde kullanılmıştır. İzole edilen Esherichia coli suşlarının % 44.7'sinin, diğer koliform bakterilerin ise %19.04 oranında temperent faj taşıdığı tespit edilmiştir. Lizogenik bakterilerde yapılan Mitomycin-C uygulamasında bakterilerin %72.5 oranında indüklendiği tespit edilmiştir. Elde edilen bakteriyofajlardan litik özellikte olanların 10 tanesi seçilerek, bu fajlara ilişkin pfu değerleri, plak morfolojileri, patlama büyüklüğü ve büyüme eğrisi çalışmaları yapılmıştır. Patlama büyüklükleri 15-80 arasında değişmektedir. Virüslerin ve bakterilerin epifloreans mikroskopta incelenmesinde DAPI boyası kullanılmıştır. Deniz suyu bakteriler için 0.2 mm, fajlar için ise 0.02 mm por çapına sahip filtreler kullanılarak filtre edilmiş, filtre kağıtları DAPI ile boyanarak epifloresan mikroskopta incelenmiştir. In order to understand the role of viruses in marine environments, it's so crucial to recognize their seasonal distributions and virus-host interactions. In this study, in the seawater samples taken from the coast of Mersin Mezitli (from the public beach), Escherichia coli bacteria and the seasonal distributions of its phages have been identified. Seawater samples were regularly collected into sterile polypropylene bottles every month and after their physical and chemical parameters had been measured, they were used for isolation of bacteria and phages. The morphological, cultural and biochemical properties of bacterial isolates were found out and their definitions were determined. The seawater temperature approximately at 28-30 oC during July and September leads the total count of bacteria, coliform and E. coli to increase. In the lizogenit test, high temperature and Mitomycin-C were used in proportion to 1 ugr/ml. % 44.7 per cent of isolated strains of Escherichia coli and other coliform bacteria at a rate of %19.04 were identified to convey temperent phage. In the experiment of Mitomycin-C conducted on lysogenic bacteria, it came out that bacteria were induced at a rate of % 72.5. Out of the resulted bacteriophage, 10 in the properties of lytic were selected and the studies concerning their pfu values, plaque morphology, burst size and growth curves were performed. Brust sizes ranged between 15-80.In the epifluorescence examination of viruses and bacteria, DAPI paint was used. Seawater were filtered by using filters with a per diameter of 0.2 mm for bacteria and of 0.02 for phages, and upon having been painted with DAPI, filter papers were examined in epifluorescence microscope. 70

İmmünokromatografik test sistemleri, örnek sıvısı içerisindeki istenen hedef analitin varlığını özel bir okuyucu cihaza gereksinim duymadan tespit edebilen sistemlerdir. Testin temelinde bir poröz kağıt ya da sinterlenmiş polimer gibi kapiler yatak serileri içerir. Bu sistem elemanları, sıvıyı kendiliğinden taşıma kapasitesine sahip olup ilk kısımdaki kapiler yatak örnek sıvısı ile etkileştirildiği zaman sıvıyı ikinci sistem elemanına taşır. Bu kısımda testin tanı elemanı olan antibadi (ligand), katı destek malzemesine immobilize haldedir. Biyolojik matriks sıvısında bulunan ve tayini istenen analit (antijen) bu kısımda bulununan ligand ile etkileşerek ligand-analit kompleksini oluşturur. Daha sonradan analite karşı afinite gösteren modifiye konjuge enzim bu komplekse bağlanır ve renk değiştirici substratın ortama verilmesi ile test tamamlanır. Geleneksel Gaitada Gizli Kan (GGK) test kitlerinde kullanılan antibadi ve enzim gibi biyolojik temelli moleküller ortamın ısı ve nem gibi koşullarından etkilenmekte ve test kitlerinin raf ömürlerinde ciddi düşüşlere sebep olmaktadır.Tez kapsamında geliştirilmesi düşünülen test sistemi yarışmalı afinite kromotografisi yöntemine dayanmaktadır. Yukarıda belirtilen test sisteminden farklı olarak testin ikinci elemanını oluşturan katı destek malzemesi GGK testlerinde tespiti yapılacak olan hemoglobin molekülüne spesifik MBP'lerden ve bu MBP'lerin üzerindeki kavitelere zayıf bağlarla tutturulmuş kolloidal altın nanopartikülleri ile etiketlenmiş sentetik hemoglobin moleküllerinden oluşacaktır. Örnek sıvısı ile bu kısıma taşınan hemoglobin molekülleri daha yüksek afinite gösterdikleri ikinci kısımdaki kavitelere, işaretli sentetik hemoglobin moleküllerini uzaklaştırarak bağlanacaklardır. Yerlerinden sökülen sentetik hemoglobin molekülleri örnek sıvısı yardımıyla üçüncü kısma geçecek ve işaretlenmiş oldukları kolloidal altın nanopartiküllere spesifik hazırlanmış MBP'lerin ilgili kavitelerine yerleşeceklerdir. Test sisteminin kantitatif tanı kısmı olan üçüncü kısımda ise kendilerine spesifik kavitelere yerleşen kolloidal altın nanopartikülleri test striptinde renk değişime sebep olacaktır. Renk değişimi gösteren bölgenin uzunluğu örnekteki hemoglobin miktarı ile orantılı olduğundan dolayı kantitatif analizi mümkün kılacaktır.Bu sebeple tez kapsamında sentezlenecek olan sentetik hemoglobin molekülleri için öncelikle moleküler doking simülasyonu yapılarak altın nanopartiküllere immobilize edilecek moleküller belirlenmiştir. Doking simülasyonu sonucu elde edilen bilgiler doğrultusunda 11-MUA molekülü ve Etanolamin Hidroklorür modifiye Aldehit-PEG-Ester molekülleri yine tez kapsamında sentezlenen eş boyutlu ve homojen dağılımlı küresel altın nanopartiküllere immobilize edilmiştir.Sentetik hemoglobin moleküllerinin tasarlanması için sentezlenen küresel alın nanopartiküllerin boyut ve şekil analizleri Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ile modifiye edilen altın nanopartiküllerin karakterizasyonları ise UV Görünür Bölge Spesktroskopisi, X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Fourier Dönüşümlü İnfrared Spektroskopisi (FT-IR) ve Zeta Potansiyel Ölçüm Cihazı (Zetasizer) ile yapılmıştır.Tez kapsamında hazırlanan sentetik hemoglobin moleküllerinin, hemoglobine spesifik MBP yüzeyleri ile etkileşimleri Yüzey Plazmon Rezonans (SPR) ile incelenmiş, denge ve kinetic analizleri yapılmıştır. Ayrıca sentetik hemoglobin moleküllerinin MBP yüzeyleri ile nasıl etkileştikleri yine SPR analizleri sonucu elde edilen sonuşlar doğrultusunda izoterm grafikleri çizilerek hesaplanmıştır.Böylelikle geleneksel GGK test kitleri ile yarışabilecek, raf ömrü daha uzun ve kantitatif ölçüm imkanı sunacak test kitinin temelleri atılmıştır. Immunochromatographic tests are the systems that enable to detect the existence of the target analyte in the liquid sample without needing a special device. This test is based on a porous paper or capillary beds in series as sintered polymers. The components of this system have the liquid bearing capacity instinctively. Once the capillary bed in the first part is interacted with the liquid sample, it transports the liquid to the second component of the system. In this part, the antibody (ligand), the diagnosis component of the test, is found as immobilized to the solid support material. The analyte (antigen) is found in biological matrix, where ligand-analyte complex occurs after their interaction. Next, the modified conjugate enzyme that has affinity to the analyte, attaches to this complex. Finally, the test finishes by the color changer substrate is given to the medium. The biological based molecules used in the conventional fecal occult blood (FOB) test kits, such as antibody and enzyme, may be affected by the heat and humidity of the environment. This situation causes a significant reduction of the test kits shelf life.In this thesis, the developed test system is based on a competitive affinity chromatography method. Apart from the test systems mentioned above, the second component of the test consists of the MIP (Molecular Imprinted Polymer), specific to hemoglobin molecule that is going to detect in FOB tests and the synthetic hemoglobin molecules labeled with colloidal gold nanoparticles which is attached to the cavities on these MIP by weak bonds. Due to the liquid sample and the transported hemoglobin molecules to this area have higher affinities, they are going to attach to the cavities in the second part by removing the labeled hemoglobin molecules. Removed synthetic hemoglobins are going to pass to the third part by means of the liquid sample and these molecules are going to settle in the relevant cavities of the MIP which are specific to the labeling materials, colloidal gold nanoparticles. In the third part of the test system (the diagnosis part), the colloidal gold nanoparticles, settled in the specific cavities, are going to lead a color change in the test strip. The length of the area that shows the color change correlates with the amount of hemoglobin in the sample and this enables the quantitative analysis. For this purpose, the molecules that are going to immobilize to the gold nanoparticles were determined by docking simulation. According to the results obtained from docking simulation, 11-MUA and Ethanolamine hydrochloride modified Aldehyde-PEG-Ester were immobilized to the synthesized equidimensional, uniform and spheric gold nanoparticles. For the size and shape analysis of the synthesized gold nanoparticles; Transmission electron microscopy (TEM) and for the characterization of the modified gold nanoparticles; UV Visible Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Dynamic Light Scattering (DLS-Zetasizer) were used. The interaction between the synthetic hemoglobin molecules prepared during the thesis and the surface of the hemoglobin specific MIP was investigated by Surface Plasmon Resonance (SPR). In addition, the balance and kinetic analysis were carried out. The isotherm graphs were design as a result of the SPR analysis and by this way the interaction of the molecules was calculated. Thus, in this thesis, it was laid a foundation of a novel test kit, with the properties of competing with the conventional FOB test kits, having a longer shelf life and enabling the quantitative measurement. 131

Boyar maddeler; tekstil boyama, deri ve kâğıt boyama, gıda boyası ve kozmetik sektörü başta olmak üzere birçok sanayi kolunda yaygın olarak kullanılan kimyasallardır. Bu endüstriyel sektörlerden kaynaklanan boyar madde içeren atık sular, alıcı ortam olarak ulaştıkları nehir ve göller için önemli çevre kirliliği etmenlerinden birisidirler.Günümüzde boyar maddelerinin giderim yöntemi olarak kullanılan adsorbsiyon, oksidasyon, koagülasyon-flokasyon, kimyasal parçalama ve fotodegredayon gibi fiziksel ve kimyasal yöntemler ise renk giderimi sağlasa da sonuçta farklı toksik ve karsinojenik madde oluşumuna sebep olmaktadırlar. Biyolojik yöntemler ise hem ekonomik olmaları, hem de ekoloji dostu çözümler sunmaları nedeniyle ön plana çıkmaktadırlar.Bu çalışmada Aspergillus oryzae ile Drimaren Blue CL-BR boyar maddesinin renk-giderimine üzerine, inkübasyon ortamının pH'sının, boya derişiminin, glikoz ve maya özütü miktarının, sıcaklığın, çalkalama hızının ve çeşitli karbon ve enerji kaynaklarının etkileri incelenmiştir. Canlı A. oryzae hücrelerinin hif yapısı sayesinde boyar maddeyi absorbe ettiği ve optimum koşullarda %94,4 verimle renk giderimi gerçekleştirdiği görülmüştür. Drimaren Blue CL-BR boyar maddesinin toksik etkisinin belirlenmesi için ise Lens culinaris (yeşil mercimek) tohumları farklı oranlarda boya içeren ve renk-giderimi gerçekleştirilmiş olan kültür sıvısı ile sulanmış; boya içeren kültür sıvısı çimlenmeyi basılarken, renk-giderimi gerçekleştirilmiş olan kültür sıvısı ile sulanan tohumların çimlenmesinde ise bir sorun görülmemiştir. Dyes have wide range of applications in the textile printing, leather and paper dyeing, food colouring, pharmaceutical and cosmetic industries. Dyes containing wastewaters originated from these industries results in the pollution of aquatic ecosystems such as lakes and rivers. Decolourisation of these dyes by using physical and chemical methods such as adsorption, oxidation, coagulation-flocculation, chemical degradation and photo-degradation also produce toxic and carcinogenic dye-derivatives. But biological decolourisation of dyes is more economic and ecologically friendly than other methods. In this study, the effects of various incubation conditions such as initial pH, dye concentrations, glucose and yeast extract concentrations; temperature, agitation rate and sources of carbon end energy on decolourising activity of Aspergillus oryzae were investigated. These were all found to be important for Drimaren Blue CL-BR decolourising activity of A. oryzae. The decolourisation of the dye involved adsorption and absorption of the dye compound by A. oryzae pellet at the initial stage, followed by the decolourisation through fungal metabolism. The maximum decolourisation rate of the dye was determined as 94.4% under optimum conditions. Lens culinaris seed germination tests proved, decolorized dye was less toxic than the original dye. 75

Lignoselülozik biyokütle, monomerik şekerlerin selülotik enzimlerle hidrolizi ile üretiminde, potansiyel yenilenebilir kaynaklardır. Endoglukanaz, ekzoglukanaz ve beta-glikozidaz enzim karışımlarından oluşan selülaz enzimi, bu enzimlerin sinerjik etkileriyle selülozu glikoza parçalar. Bu enzimler başta mantarlar olmak üzere çok çeşitli mikroorganizmalar ile üretilebilmektedir.Bu çalışmada, termofililik Myceliophthora hinnulea kullanılarak yanıt yüzey yöntemi ile selülaz enziminin batık hal fermantasyon üretim parametreleri optimize edilmiştir. pH (4.0 - 5.25 - 6.5), sıcaklık (35°C - 45°C - 55°C), spor sayısı (1x106 - 5x109 - 1x1010) ve kültür yaşının (24 h– 60 h – 96 h) filtre kağıdı birimi cinsinden selülaz aktivitesi üzerine etkileri gözlenmiştir. Optimize edilmiş koşullarda önişlem görmüş üç ayrı lignoselülozik biyokütle (fındık kabuğu, auçiçek sapı ve haşhaş sapı) kullanılarak Myceliophthora hinnulea kültüre alınmış ve bu biyokütlelerin selülaz aktivitesi ve monomerik şeker verimine etkileri incelenmiştir.Optimum enzim aktivitesine (0,216 FPU/ml), pH 6,1, 38°C, 1x1010spor/ml ve 24 sa kültür yaşı şartlarında ulaşılmış, farklı karbon kaynaklarından da % 2'lik önişlem görmüş fındık kabuğu ile 7.gün sonunda en yüksek selülaz aktivitesi (0,181 FPU/ml) elde edilmiştir. Lignocellulosic biomass is potential renewable resource for monomeric sugars which can be produced by the enzymatic hydrolysis of cellulose with celluloytic enzyme. Cellulase is a group of enzymes including endoglucanase, exoglucanase and -glucosidase, which act synergistically to hydrolyze cellulose to glucose. These enzymes can be produced by a large diversity of microorganisms. mainly by funguses.In this study, production of cellulase enzyme was optimized by response surface methadology under submerge conditions using thermophilic Myceliophthora hinnulea. The effect of pH (4.0 - 5.25 - 6.5), temperature (35°C - 45°C - 55°C), spore size (1x106 - 5x109 - 1x1010) and culture age (24 h– 60 h – 96 h) on the cellulase production in terms of filter paper activity was investigated. At optimum conditions, three pretreated lignocellulosic feedstocks (hazelnut shells, sunflower stalks and poppy stalks) were used to culture Myceliophthora hinnulea.The optimum levels of parameters for maximizing cellulase activity were found as 6.1 for pH, 38oC, 1x1010 inoculum size and of 24 h culture age. At these conditions, the cellulase activity was 0.216 FPU/ml. Maximum cellulase activity (0.181 FPU/ml) was reached using 2 % hazelnut shells after 7 days. 72

Selülaz (E.C.3.2.1.4), temel fonksiyonu lignoselülozik biyokütle içinde mevcut kompleks karbohidratların etkili bir şekilde glukoz monomerleri haline dönüşümünü sağlayan bir enzim kompleksidir. Selülazlar nişasta işleme, yem sanayi, tahıl, alkol fermentasyonu, malt, bira, sebze ve meyve suyu endüstrisi, kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi gibi çeşitli endüstriyel süreçlerin yanı sıra tekstil sektöründe kullanılmaktadır. Endüstriyel alanlarda selülazların büyük önemi nedeniyle, bunların üretiminde genelde bakteri ve mantarlar kullanılmakla birlikte özellikle Aspergillus, Trichoderma türleri tercih edilir.Bu çalışmada talaş ve çay fabrikası atığı içeren besiyeri hazırlanarak Aspergillus niger aracılığıyla selülaz enzimi üretimi amaçlanmıştır.Deneyler bu atık maddeler ile 5 lt'lik karıştırmalı fermentörde kesikli `Batch` fermentasyon kullanılarak yürütüldü. Oluşan fermentasyon ürününde enzim aktivite tayini dinitrosalisilik asit yöntemi ve protein miktarı tayini için Lowry yöntemi kullanıldı. En iyi enzim aktivitesi 9,6 g talaş ve 3 ml mısır maserasyon sıvısı içeren besiyerinde 6,16 U/ml olarak saptandı. En fazla protein miktarı da 8 g talaş ve 3 g çay çöpü içeren besiyerinde 7 mg/ml olarak saptandı. Cellulase ( E.C. 3.2.1.4 ) is an enzyme complex whose basic function is the conversion of complex carbohydrates which are present in lignocellulosic biomass efficiently into glucose monomers. Cellulases are utilized in a variety of industrial processes, such as starch processing, fodder industry, cereal alcohol fermentation, malting, breweries, vegetable and fruit juice extraction, pulp and paper industry as well as in the textile industry. Due to great importance of cellulases in industrial fields, generally bacteria and fungi,especiallyTrichoderma and Aspergillus species are prefered for producing cellulases.In this study, production of cellulase enzyme using Aspergillus niger on sawdust and tea factory residueis aimed.Batch fermentation were carried out on experiments in a 5 L stirred fermenter using this waste materials. Dinitro salicylic acid method for enzyme activity assay and Lowry methodfor protein determination were made on fermentation product. The best enzyme activity was found 6.16 U/ml in the medium of containing 9.6g sawdust and 3 mlcorn steep liquor. Maximum protein amount was found in medium of containing 8 g sawdust and 3 g tea factory residue. 46

Heat stress is an important factor influencing animal welfare negatively, decreasing efficiency in dairy production, leading to economic loss by increasing health problems. Appropriate description of animals experiencing heat stress and comprehension of biological mechanism(s) of heat stress causing a decline in milk synthesis, growth and reproductive indices may contribute for development of new approaches in minimising low efficiency during stressful summer months and in sustaining efficiency. The biological mechanism of heat stress is partly explained by reduced feed intake. At the same time, heat stress alters endocrine status, causes reduction in rumination and in nutrient absorption, and increases maintenance requirements resulting changes in absorption of nutrients and utilisation of energy. It has been observed that there is thermal discrepancy between the utilisation of nutrients under heat stress conditions. Therefore, during heat stress all these aspects are presumably a mechanism to minimise metabolic heat production. In this paper, we discussed how animals respond to heat stress and how heat stress affects the metabolism and post-absorption of nutrients, Sıcaklık stresi hayvan refahını olumsuz yönde etkileyen, hayvansal üretimde verimliliği düşüren, sağlık sorunlarını artırarak ekonomik kayıplara yol açan bir olgudur. Sıcaklık stresi yaşayan hayvanları doğru tanımlamak, bu stresin süt verimi, büyüme ve üreme performansını düşürmesinin biyolojik mekanizmalarını kavramak, verimliliği sürdürebilmek, yaz aylarında gözlenen sıcağa bağlı verim düşüklüğünü en aza indirilebilmek için yenilikçi yaklaşımların geliştirilmesine olanak tanır. Sıcaklık stresinin biyolojik mekanizması, ruminantlarda kısmen yem tüketimindeki azalmaya bağlıdır. Aynı zamanda yüksek çevre sıcaklığına bağlı endokrin sistemdeki değişimler, geviş getirme ve besin maddeleri emilimindeki düşme, yaşama payı gereksinimlerinin artması sonucunda verim için gerekli olan besin maddelerinin ve enerjinin kullanımında farklılıklar görülür. Sıcaklık stresinde besin maddelerinin organizmada kullanımında termik bir ayrımın olduğu gözlenmiştir. Bütün bunlar sıcağa maruz kalan hayvanların vücutlarındaki ısı üretimini düşürmek için kullandıkları bir mekanizmadır. Bu makalede hayvanların sıcaklık stresine nasıl tepki verdikleri ve sıcaklık stresinin besin maddeleri metabolizması üzerine olan etkileri tartışılmıştır.

Van gölünün kıyı sahillerinden alınan toprak örneklerinden Bacillus sp. izole edilen toplam 243 bakteri suşu içerisinde 50 suşun (% 22.6) selülaz free ksilanaz enzimi ürettiği belirlenmiştir. En yüksek ksilanolitik aktivite gösteren ASX42 suşu enzim üretimi ve karakterizasyon çalışmaları için seçilmiştir. Bazı biyokimyasal ve mikroskobik testlere tabi tutulan bu suş Bacillus sp. olarak tanımlanmıştır. Bacillus sp. ASX42 suşu en yüksek ksilanolitik aktivitesini pH: 9.0' de ve 30 °C'de oluşturmuştur.ASX42 selülaz free ksilanaz enziminin optimum aktivitelerini 60 °C'de ve pH: 9.0'da göstermiştir. Ayrıca izole edilen bu enzimin stabilite pH yelpalzesi çok geniş olup pH: 3.5-9.0 aralığında stabilitesini 15 dakida % 90 oranında 30 dakikada %71 oranında koruduğu tespit edilmiştir. Termal stabilitesi ise 4ºC -60ºC aralığında % 68.7, 65-95ºC aralığında ise ortalama % 60 aktivite göstermektedir. Bütün sıcaklık değerleri incelendiğinde ortalama % 64.9 aktivite elde edilmiştir. İzole selülaz free ksilanaz enzimi bu özellikleri ile çok geniş bir sıcaklık aralığında yaklaşık % 65 düzeyinde aktiviteye sahiptir (Şekil 4.18).Ayrıca 60oC 'de 15-30-45 dk ön inkübasyonda enzimi denatürasyona karşı en iyi koruyan ajanın % 20 (v/v) gliserol olduğu tespit edilmiştir. Metal iyonlarının enzim üzerine etkisine bakıldığında ise hem 5mM hemde10mM konsantrasyonlarda HgCl2 enzim için inhibitördür. Ayrıca kobalt (Co) ksilanaz enziminin enzim aktivitesini % 132'e, mangan (Mn) enzim enzim aktivitesini % 130 çıkararak oldukça stimüle etkisi göstermiştir. İyonik deterjanlar (SDS) enzimler üzerinde inhibitör etkisinde olmasına rağmen iyonik olmayan deterjanlar (Triton X-114) ksilanaz enzimine aynı etkiyi yapmamıştır. Diğer yandan EDTA (% 77), 1,10-Phenanthrolin monohidrat(%89), β-merkaptoetanol(% 92)inhibe edici etkide bulunduğu tespit edilmiştir. PMSF ise % 111 enzim için de aktivatör etkisi göstermiştir. Ksilan konsantrasyonunun enzim üzerine etkisine bakıldığında ise maksimum enzim aktivitesine % 1.0'lik ksilan konsantrasyonunda ulaştığı tespit edilmiştir. Enzimin substratlarına karşı spesifitesi incelendiğinde enzimin selülozu parçalayamadığı ve ksilan üzerine çok etkili olduğu bu sonuçlara dayanarak enzimin selülaz free ksilanaz olduğunu göstermiştir.SDS-PAGE analizi ile ksilanaz enziminin moleküler büyüklükleri sırasıyla 66 kDa olarak bulunmuştur. İnce tabaka kromotografisi sonuçlarına göre ksilanaz enziminin son ürünleri ksiloz ve ksilooligosakkaritler olmuştur. Enzim üretimi üzerine çeşitli faktörlerin etkisine bakıldığında ise en uygun inokülüm hacminin %10 olduğu, enzim üretimi için kullanılan ticari karbon kaynaklarından inhibe etkisinin en yüksek glikoz (%35) olduğu tespit edilmiştir. Organik karbon kaynaklarının hepsi stimüle edici etkide bulunmuş olup stimüle etkisi en yüksek karbon kaynağı olarak buğday samanı (%79) tespit edilmiştir. Enzim üretimi için kullanılan inorganik azot kaynakları ve Organik azot kaynakları test edilmiştir. Enzim üretimi için kullanılan metal iyonlarından Mn (%369) olan üstü bir sitümüle etki göstermiş iken Zn+2, Hg+2 çok yüksek inhibe edici etkide bulunmuştur. Enzim üretiminde kullanılan subsratlardan buğday samanının enzim üretiminde mükemmel bir subsrat kaynağı olduğu tespit edilmiş olup enzim üretiminde en yüksek verimin alındığı subsrat konsantrasyonu ise %1 olarak tespit edilmiştir. Bu çalışmalar göstermektedir ki Bacillus sp. ASX42 suşu tarafından üretilen enzimler yukarıda belirtildiği gibi faydalı özellikler taşımaktadır. Bu enzim hayvan yemi, atık uygulamaları, kağıt ve kağıt hamuru ve biyoyakıt üretimi, deterjan, gıda ve fırıncılık, peyzaj ve fidancılık, kimya endüstrilerde kullanılabilme potansiyeline sahiptir. Özellikle tohum kabuk kalınlığından kaynaklı çimlenme problemi yaşayan bitkilerin çimlendirilmesinde çok faydalı olduğu ve bu alanda kullanıla bileceği kanısı oluşmuştur. Total of 235 Bacillus sp. were isolated from soil samples of Van soda lake shores. Among the isolates 50 strains (22.6%) were cellulase free xylanase producing. The highest xylanase activity showing culture ASX42 enzyme was chosen for enzyme production and characterization. After biochemical and microscobic examinations, the strain was identified as Bacillus sp. The maximum activity of Bacillus sp. ASX42 was obtained at pH 9.0 and 30°C temperature. ASX42 enzyme was stable with 90% of remaining activity between pH 3.5-13.0 for 15 min while it was stable about 71% for 30 minutes. Thermal stability of enzyme, activity was shown average 68.7% at 4-60 ºC and 60% at 65-95 ºC.The highest thermal stability of xylanase enzyme is observed to be between 15 to 30 minutes at 55°C. In addition, the agent protecting the enzyme from denaturation at 60°C for 15,30 and 45 minutes of incubation has been found with 20% (v/v) glycerol. The effects of metal ions on the enzyme has been tested in 5mM and 10mM concentrations, HgCl2 is a strong inhibitor for both concentrations. Cobalt (Co) with 132% and Manganese (Mn) with 130% have shown a stimulatory affect on the xylanase enzyme activity. Ionic detergents (SDS) have shown an inhibitory effect on the enzyme while non-ionic detergents (Triton X-114) have not shown the same effect. The remaining activity were 77%, 89% and 92% in the presence of EDTA, 1,10-Phenanthroline monohydrate and β- mercaptoethanol, respectively. PMSF showed an activatory effect (111%) for the enzyme. Xylan concentration (1.0%) effects was also observed to have a maximum activity on the enzyme activity. The substrate specificity have been analyzed and found that the enzyme can not digest cellulose which concluded that the xylanase enzyme is cellulose free. Using SDS-PAGE analysis, the molecular size of xylanase enzyme has been found to be 66 kDa. Thin layer chromatography showed the last products of xylanase enzyme is xylose and oligosaccharides. The best inoculum volume effecting the enzyme production is 10% of inoculation culture, and the most inhibition for the enzyme production as carbon sources is glucose. Among the inorganic and organic nitrogen sources were also tested for enzyme production. Metal ions used for enzyme production such as Mn had a stimulatory effects of 369%, while Zn+2 and Hg+2 were found to be strong inhibitors. For bulk production of enzyme industrially, wheat straw was found to be excellent substrate source and the highest output of substrate concentration was determined to be 1%.The studies show that the enzymes produced by Bacillus sp. ASX42 has a beneficial qualities. For this reason, the enzymes could be used in industries such as paper and kraft pulp and biofuels production, provender industry, waste application, detergent, food and bakery, gardening and arboriculture, chemistry. 163

Hemiselüloz, bitki hücrelerinin çeperlerinde selüloz ve pektinlerle birlikte bulunan bazı karmaşık karbohidrat ya da polisakaritlerin ortak adıdır. Ksilan, hemiselülozun başlıca bileşenidir. Ksilanın iskelet yapısı, ß-1,4-glikozit bağlarıyla bağlanmış ksiloz rezidülerinden oluşur. Ksilanı hidroliz eden enzimlerin tamamına ksilanolitik enzim sistemi adı verilir. Bu gurupta ß-1,4-Endoksilanaz, ß-Ksilozidaz, ß-L-araninofuranozidaz, ß-Glukuronidaz, Asetil ksilan esteraz ve Fenolik asit (Ferulik ve p-Kumarik asit) esteraz yer almaktadır. Ksilanaz, kağıt ve kağıt hamuru başta olmak üzere gıda ve hayvan yemi endüstrisi gibi alanlarda temel endüstriyel enzim olarak çok büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada ksilanaz (endo-1,4-ß-ksilanaz) enziminin rekombinant olarak üretimi hedeflenmiştir. Ksilanaz üreticisi mikroorganizmalar topraktan izole edilerek moleküler tanılaması yapılmıştır. Asidik ortamda ksilanaz aktivitesi gösteren Bacillus subtilis suşundan izole edilen ksilanaz enzimini kodlayan gen (xyn) , pET28b vektör sistemine klonlanmış ve ekspresyon amacıyla E.coli BL21(DE3) pLysE hücrelerine transfer edilmiştir. Böylece ksilanaz enzimi rekombinant olarak üretilmiştir. Üretilen enzim aktivite göstermiş, optimum sıcaklığı 60 °C, optimum pH?sı ise 6,0 olarak bulunmuştır.Anahtar kelimeler: Ksilanaz, Ksilan, Rekombinant enzim, E. coli Hemicellulose is common name of complicated carbohydrates and polysaccharides exist with celluloses and pectines in plant cell walls. Xylan is main component of hemicellulose. Xylan?s backbone comprises xylose residues linked by ß-1,4-glycosidic bonds. All of the enzymes that hydrolise xylan called as xylanolytic enzyme systems. ß-1,4-endoxylanase, ß-xylosidase, ß-L-araninofuranosidase, ß-glucuronidase, acetyl xylan esterase and fenolic acid (ferulic ve p-coumaric acid) esterase are in this group. Xylanase has a big importance as main industrial enzyme in paper manufacturing, food and animal feed industuries. In this study it is aimed that production of recombinant xylanase (endo-1,4-ß-xylanase). Molecular identification of xylanase producer microorganisms isolated from soil was made. xyn gene is isolated from Bacillus subtilis strain wihch has xylanase activity in the acidic medium, it is cloned pET28b vector system and then transformed to BL21(DE3) pLysE cells for expression of protein. Thus, xylanase enzyme was produced as a recombinant. The enzyme poduced was active and it is found that optimum temprature and optimum pH of enzyme are 60 °C and 6,0 respectively.Keywords: Xylanase, Xylan, Recombinant enzyme, E. coli 106

Alfa Amilaz (EC 3.2.1.1) nişasta ve benzeri karbohidratlardaki alfa-1,4 glikozidik bağlarının hidrolizini katalizleyerek oligosakkarit ve glukoz oluşturan, önemli endüstriyel enzimlerden biridir. Gıda, tekstil, kağıt, deterjan ve farmasötik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan amilazlar, dünya enzim pazarının yaklaşık % 30'unu oluşturmaktadır. Bitki, hayvan ve mikroorganizma gibi çeşitli kaynaklardan elde edilebildiği halde endüstriyel uygulamalarda genellikle mikrobiyal olanları tercih edilir. Bu çalışmada, Türkiye'deki çeşitli kaynaklardan izole edilmiş Bacillus soylarının alfa amilaz genleri iki PCR basamağı kullanılarak ligaz bağımlı olmayan bir yöntemle klonlandı ve E. coli'de eksprese edildi. Elde edilen klonlardan, en yüksek alfa amilaz aktivitesine sahip olanı enzim saflaştırma ve nitelendirme çalışmalarına alındı. Rekombinant enzim % 22 verimle 16 kat saflaştırıldı. Saflaştırılan enzimin biyokimyasal nitelendirme çalışmaları sonucu, enzimin 70oC'ta ve pH 6.0'da optimal aktivite gösterdiği görüldü. Rekombinant alfa amilaz,pH 5.0-12.0 aralığında ve 70oC'a kadar olan sıcaklıklarda kararlılık gösterdi.2-merkapto etanolün enzimin 50oC'taki kararlılığını arttırdığı, bununla birlikte 10 mM EDTA ve PMSF, % 30 gliserol, etilen glikol ve DMSO'nun enzimi inhibe ettiği görüldü.Anahtar Kelimeler: α-amilaz, Bacillus, Ligaz-bağımlı Olmayan Klonlama, Saflaştırma, Biyokimyasal Nitelendirme. Alpha amylase (EC 3.2.1.1) is one of the most important industrial enzymes which catalyze the hydrolysis of alpha-1,4 glycosidic bonds in starch components and related carbohydrates, yielding oligosaccharides and glucose as end products. Amylases constitute a class of industrial enzymes representing approximately 30 % of the world enzyme production. They have wide number of applications in food, textile, paper, detergent and pharmaceutical industries. Although amylases can be derived from a several sources, including plants, animals and microorganisms, microbial enzymes generally have been preferred to industrial applications. In this work, the alpha amylase genes from Bacillus strains which have been isolated from various sources in Turkey was cloned with a ligase-independent method via two-step PCR and expressed in Escherichia coli. Among the clones, higher alpha amylase producing strain was selected for enzyme purification and characterization studies. The recombinant enzyme was purified ~16 fold with 22 % yield. Biochemical characterization studies of purified enzyme showed that the enzyme had an optimal activity at 70oC and at pH 6.0. The amylase was stable at pHs ranging from 5.0 to 12.0 and temperature up to 70oC. 2-ME was increased the stability of the enzyme at 50 oC. However, it can be partially inhibited by 10 mM EDTA and PMSF, as well as 30 % of glycerol, ethylene glycol and DMSO. Keywords: α-amylase, Bacillus, Ligase-independent Cloning, Purification, Biochemical Characterization 110

Siyanobakteriler antimikrobiyal, antioksidan ve antimutajenik etkilere neden olduğu iddia edilen maddelerin önemli bir kaynağıdırlar. Siyanobakteriler antibiyotikler, algisid, sitotoksik, immun baskılayıcı ve enzim inhibe edici ajanlar gibi endüstriyel olarak önemli sekonder metabolitlerin bir çeşidini üreten prokaryotik organizmaların inanılmaz derecede eski grubudurlar.Mevcut çalışma siyanobakteriyel türlerin (Anabaena sp. GO2, GO10, Synechocystis GO8 and Gloeothece sp. GO9) antimikrobiyal aktivitesi, serbest radikal süpürme yeteneği ve antimutajenik aktivitesi ile ilgilidir. Antimikrobiyal aktivite disk difüzyon ve MİK (minimum inhibitör konsantrasyonu) ölçümlerine dayanmaktadır. Siyanobakteriyel türler metanol kullanılarak ekstrakte edilmiştir. Siyanobakteriyel türlerin in vitro antimikrobiyal etkinlikleri Gram pozitif ve Gram negatif bakterilere karşı denenmiştir. Antimikrobiyal aktivite çalışmaları Escherichia coli ATCC 11229, Staphylococcus aureus RSKK 2392, Bacillus subtilis RSKK 245, Salmonella typhimurium RSKK 19, Enterococcus faecalis ATCC 8093, Listeria monocytogenes ATCC 7644, Yersinia enterocolitica NCTC 11174 ve Candida albicans RSKK 02029 gibi gıda patojenleri ile çalışılmıştır. Siyanobakteriyal türlerin tamamının metanol özütleri arasında en yüksek inhibitör aktivite sırası ile Listeria monocytogenes ATCC 7644 ve Escherichia coli ATCC 11229' da görülmüştür. Anabaena sp. GO2' nin metanol özütü diğer siyanobakteriyal türlere göre tüm gıda patojenlerine karşı maksimum inhibisyon göstermiştir. Maksimum inhibisyon zonu Anabaena sp. GO2' nin özütünde Listeria monocytogenes ATCC 7644'e karşı ve minimum inhibisyon zonu Anabaena sp. GO2 için Salmonella typhimurium RSKK 19' a karşı gözlenmiştir. Buna ilaveten, dört siyanobakteriyel özütlerin Candida albicans RSKK 02029 üzerinde antifungal aktiviteye sahip olduğu bulunmuştur. Bu çalışmanın sonuçları antimikrobiyal maddelerin üretimi için fazla potansiyele sahip organizmalar olduğunu göstermiştir.Çeşitli çalışmalar göstermiştir ki farklı potansiyal antioksidanları ve bunların antioksidan bileşenlerini kapsayan siyanobakteriler potensiyel antimutajenler veya antikarsinojenler olabilir. Bu çalışmanın amacı siyanobakteriyel türlerin metanol özütlerinin antioksidan aktivitelerini değerlendirmektir.Antioksidan aktivitelere ?,?-diphenyl-ß picrylhydrazyl (DPPH), ve 2,2'-azino-bis 3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) dahil edilerek test edilmiştir.DPPH kullanılarak serbest radikal süpürme yeteneğinde Synechocystis sp. GO8' in maksimum antioksidan potansiyelini takiben Anabaena sp. GO10 göstermiştir. Oysa ki Anabaena sp. GO2 en az aktivite göstermiştir. Synechocystis sp. GO8' in antioksidan aktiviteleri en yüksek troloks eşdeğeri 0,99 mM olarak DPPH ile saptanmıştır. Oysa ki Synechocystis sp. GO8' in antioksidan aktiviteleri en yüksek troloks eşdeğeri 2,43 mM olarak ABTS ile saptanmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki diğer siyanobakteriyel türlerle karşılaştırıldığında Synechocystis sp. GO8 önemli antioksidan özelliğe sahiptir.Bu çalışmada, toplam biyokütle özütlerinin, toplam karotenoidlerin ve toplam fikobiliproteinlerin antimutajenik etkileri de araştırılmıştır. Bu araştırmanın amacı siyanobakteriyel özütlerin antimutajenitesini incelemektir. Metanol özütleri rat mikrozomal karaciğer enzimi (-S9) yokluğunda Ames testi ile sodyum azide karşı antimutajenik aktivitesi açısından taranmıştır. Ames test sisteminde mutant suşlar Salmonella typhimurium TA 98 ve TA 100 kullanılmaktadır. Her bir deneme eş zamanlı olarak üç kez gerçekleştirildi, inhibisyon yüzdesi [1-T/M] ×100 formulü kullanılarak belirlenmiştir. Anabaena sp. GO2 özütleri %73 sodyum azid inhibisyonu ile mutajenik ajanın azalmasında yüksek potansiyel göstermiştir. Bu çalışmada siyanobakteriyel özütler antimikrobiyal, antioksidan ve antimutajenik potansiyel göstermiştir. Bununla birlikte, siyanobakteriyel türlerin aktif bileşiklerinin daha fazla araştırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Cyanobacteria are an important source of substances which are claimed to induce antimicrobial, antioxidant and antimutagenic effects. Cyanobacteria are an incredibly old group of prokaryotic organisms that produce a variety of industrially important secondary metabolites such as antibiotic, algicide, cytotoxic, immunosuppressive and enzyme inhibiting agents.The present study deals with antimicrobial activity, free radical scavenging ability and antimutagenic activity of cyanobacterial species (Anabaena sp. GO2, GO10, Synechocystis GO8 and Gloeothece sp. GO9). Antimicrobial activity was based on the paper disc diffusion and MIC (minimum inhibitory concentration) assays. Cyanobacterial species were extracted by using methanol. The in vitro antimicrobial efficacy of the cyanobacterial strains was examined against Gram positive and Gram negative bacteria. The antimicrobial activity was studied against the food pathogens like Escherichia coli ATCC 11229, Staphylococcus aureus RSKK 2392, Bacillus subtilis RSKK 245, Salmonella typhimurium RSKK 19, Enterococcus faecalis ATCC 8093, Listeria monocytogenes ATCC 7644, Yersinia enterocolitica NCTC 11174 and Candida albicans RSKK 02029. Among these metanol extracts of all of cyanobacterial species showed high inhibitory activity against Listeria monocytogenes ATCC 7644 and Escherichia coli ATCC 11229 respectively. The metanol extract of Anabaena sp. GO2 showed maximum inhibition against all the food pathogens than other cyanobacterial strains. Maximum inhibition zone of 13 mm was observed in the extracts of Anabaena sp. GO2 against Listeria monocytogenes ATCC 7644 and the minimum inhibition zone of 7 mm was recorded for Anabaena sp. GO2 against Salmonella typhimurium RSKK 19. In addition, four cyanobacterial extracts were found to have antifungal activity on Candida albicans RSKK 02029. The results of this study revealed that these groups of organisms seem to be more potential for producing antimicrobial substances.Several studies have demonstrated that cyanobacteria contain various potential antioxidants and these antioxidant components may be potential antimutagens or anticarcinogens. The objective of this study was to evaluate the antioxidant activities of the metanol extracts of cyanobacterial strains.The antioxidant activities tested included ?,?-diphenyl-ß picrylhydrazyl (DPPH), and 2,2`-azino-bis 3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid (ABTS).Free radical scavenging activity by using DPPH indicate the maximum antioxidant potential of Synechocystis sp. GO8 followed by Anabaena sp. GO10 whereas, Anabaena sp. GO2 showed least activity. Antioxidant activities of Synechocystis sp. GO8 was also found in the highest value of 0,99 mM trolox equivalent determined by DPPH. Whereas, antioxidant activities of Synechocystis sp. GO8 was also found in the highest value of 2,43 mM trolox equivalent determined by ABTS. The results showed that Synechocystis sp. GO8 posses significant antioxidant property when compared to other cyanobacterial species.In this study, the antimutagenic effects of total biomass extracts, total carotenoids and total phycobiliproteins have been investigated. The purpose of this research is to examine antimutagenicity of cyanobacterial extracts. Metanol extracts were screened for their antimutagenic activity against sodium azide by Ames test in absence of rat microsomal liver enzyme (-S9). In the Ames test system the mutant strains used are Salmonella typhimurium TA 98 and TA 100. Each assay was performed in triplicates simultaneously and the percentage of inhibition was determined using the formula [1-T/M] ×100. Anabaena sp. GO2 extracts with the inhibition of 73% sodium azide showed high potential in decreasing mutagenic agent. The cyanobacterial extracts showed antimicrobial, antioxidant and anti-mutagenic potential. However, the active compounds of cyanobacterial species need be further investigated. 145

Son 20 yıldır bilim ve teknoloji hızla gelişmiş ve tüm olanaklarıyla insanlığın hizmetine sunulmuştur. İnsanlık birtakım sorunlarını gelişen teknoloji yardımıyla çözebilse de artan nüfus ve tüketimden kaynaklı çevresel tahribat, enerji ve hammadde kıtlığı, besin yetersizliği ve atık yönetimi gibi temel problemlerle karşı karşıyadır. Bundan dolayı çalışmamızın ana temasını Türkiye'de yaygın olarak rastlanan tarımsal, ormansal ve kentsel atıkların katma değeri yüksek ürünlere dönüştürülmesi oluşturmaktadır. Bu amaçla önce çalışmada, lignoselülozik biyokütlenin hidrolizi için kullanılacak aktinobakteri üyeleri Mersin il sınırları içerisindeki topraklarından izole edilmiş ve her bir izolatın lignoselülozu parçalama potansiyelleri test edildi. Bu izolatlar arasından en yüksek potansiyele sahip olan ve AOA40 olarak kodlanan izolatın Steptomyces sp. olduğu tespit edilmiştir. Streptomyces sp. AOA40'ın lignoselülozik degredasyonda rol alan endoglukonaz, endoksilanaz, ß-glukosidaz, ß-ksilosidaz, ?-L-arabinofuranosidaz ve peroksidaz gibi enzimleri en fazla ürettiği inkübasyon koşulları tespit edilmiştir. Optimum koşullarda üretilen ekstrasellüler enzimler ise lignoselülozik materyalin hidrolizinde kullanılmıştır. Lignoselülozik atık olarak kullanılan buğday ve arpa samanı, mısır sapı, muz yaprağı, kavak ve meşe talaşı, pamuk posası ve kâğıt farklı ön-muamele koşullarına tabi tutulmuştur. Denenen ön-muamele koşulları arasında en fazla indirgenmiş şeker üreten kombinasyonun ise buğday samanının NaOH ile ön-muamelesi olduğu tespit edilmiştir. NaOH ile ön-muameleye tutulmuş buğday samanının daha sonraki aşamada Streptoyces sp. AOA40 kaynaklı lignoselülozik enzimlerle hidrolizi için optimal koşullar belirlenmiştir. Bu amaçla muamele sıcaklığı, muamele süresi, kullanılan kimyasal oranı ve hidroliz süresi gibi parametreler optimize edilmiştir. En uygun sonuç %1'lik NaOH ile 50 0C'de 12 saat ön-muamele ve 10 saatlik enzimatik hidroliz olarak tespit edilmiştir. Science and technology has rapidly expended and used for human benefits over the last 20 years. Humanity can solve some problems with the help of developing technology. But, they faced with fundemantal problem such as environmental distortion from increasing population and consumption of energy, raw material acarcity, nutrient deficiency, and waste management. Therefore, the main theme in our research covers the conversation of agicultural, forestry and rural wastes that are abundant in Turkey. For this purpose, Actinobakteria members to be used for hydrolysis were isolated from soil in Mersin province and lignocellulose degrading potential of each isolate was tested. İsolate has a maximum lignocellulosic degradation potential and codded as AOA40 were identified as Streptomyces sp. İncubation condition of maximum production of the lignocellulose degrading enzymes such as endoglucanase, endoxylanase, ß-glucosidase, ß-xylosidase, ?-L-arabinofuranosidase ve peroxidase from Streptomyces AOA40 was determined. Extracellular enzymes produced under optimum conditions were used for hydrolyse to lignocellulosic material. Wheat straw, barley straw, corn stalks, banana leaves, poplar and apsen sawdust, paper, cotton pulp were pretreated different methods.Combination of maximum reducing sugar production among tested pretreatment condition was detected as pretreatment with NaOH of wheat straw. Optimal conditions were determined for hydrolysis of wheat straw pretreated with NaOH. Fort his purpose, parameters such as pretreatment temperature, pretreatment time, chemical rate for pretreatment and hydrolysis time were optimized. Finally, pretreatment with 1% NaOH at 50 0C for 12 hours and hydrolysis for 10 hours were identified as optimum conditions. 176

Doğal bitkiler ile ilgili pek çok çalışma yapılmış olmasına rağmen bitki türlerinin antimikrobiyal, antioksidan, sitotoksik aktivite ve Adenin Deaminaz Enzim (ADA) aktivitesini de kapsayan çalışmalar yaygın değildir. Bu tez ile Türkiye' de yayılış gösteren Lupinus albus L, Phlomis kurdica, Coriandrum sativum L, Tymbra spicata var. spicata L. ve Hypericum calycinum L. bitki türlerinin etanol ve methanol özütlerinin biyolojik aktiviteleri araştırılmıştır. Öncelikle, bitki özütlerinin yüzde verimliliğine bakılmış ve en verimli tür H. calycinum olarak bulunmuş, antimikrobiyal aktivite denemelerinde P. kurdica, T. spicata var. spicata, H. calycinum'un etkili olduğu, bakteri türlerinin ise Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus olduğu saptanmıştır. Bitkilerin antioksidan aktiviteleri incelenmiş ve T. spicata var. spicata, P. kurdica, H. calycinum'un oldukça yüksek aktiviteye sahip olduğu gözlenmiştir. En fazla toplam çözünebilen fenolik maddeye sahip türler H. calycinum ve T. spicata var. spicata bitkileri olarak belirlenmiştir. Daha sonra bitki özütleri, HeLa serviks ve MCF-7 meme kanser hücre hatlarına MTT testi uygulanarak hücre canlılıklarına etkileri belirlenmiştir. En fazla aktiflik gösteren H. calycinum'un meme ve serviks kanser hücre hatlarına ilave olarak PC3, DU145, LNCaP prostat kanser hücre hatlarına etkisi araştırılmış ve PC3 hücrelerine, DU145 hücrelerinden daha etkili olduğu gözlenmiştir. Hücre canlılığının 0,5 mg/ml'lik konsantrasyonun %50 oranında azalttığı gözlenirken, uygulanan bitki özütünün zamana bağlı bir şekilde hücre canlılığında azalmaya neden olduğu da saptanmıştır. Bu bitkinin MCF-7 meme kanseri hücreleri için ilk 48 saat boyunca sitostatik etki gösterdiği bulunmuştur. H. calycinum özütünün MCF-7 meme kanser hücrelerinde mitokondri aracılığı ile oluşturulan apoptotik hücre yolağındaki etkilerinin gösterilmesi amacı ile özüt uygulanmış hücre hatları propidyum boyama (PI), DNA kondensasyonunu görebilmek için DAPI, mitokondri membran bütünlüğünün yitirilmesini anlamak amacıyla da DiOC6 ile boyanarak ışık/floresan mikroskobuyla hücreler incelenmiştir. Sonuç olarak özütlerin apoptotik potansiyele sahip olduğu ve hücre ölümünü tetiklediği gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, bitki özütünün meme kanseri hücre dizilerinde hücre ölümünü arttırdığını göstermiştir. PARP kesimi sonuçları ise ortaya çıkan sonuçları desteklemiştir. H. calycinum'un etanol ve metanol özütleri normal ve tümörlü dokularda yapılan ADA aktivite ölçümlerde, ADA aktivitesininde oldukça önemli derecede azalma gösterdiği gözlenmiştir. Bu nedenle, çalışmada kullanılan bitkilerin terapotik etkileri olabileceği sonucuna varılmıştır. Although many studies were made on natural herbs, those involving the antimicrobial, antioxidant and cytotoxic activity as well as Adenine Deaminase Enzyme (ADA) activity of the herb species are rather rare. This paper researches the biological activities of ethanol and methanol extracts of Lupinus albus L, Phlomis kurdica, Coriandrum sativum L, Tymbra spicata var. Spicata L. and Hypericum calycinum L. herb types, which are prevalent in Turkey. Initially, the percentile efficiency of the herb extracts was analyzed and the most efficient species was found to be H. calycinum. In the antimicrobial activity tests performed thereafter, it was detected that the herbs P. kurdica, T. spicata var. spicata, and H. calycinum were effective against bacteria and that the bacteria types that they were most effective on were Bacillus subtilis, Bacillus. cereus, and Staphylococcus aureus. The antioxidant activities of the herb species were analyzed and it was observed that the herbs T. spicata var. spicata, P. kurdica, and H. calycinum had quite high activity. The species having the highest quantity of total soluble phenolic matter were found to be the herbs H. calycinum and T. spicata var. spicata. Then the herb extracts were applied on HeLa cervix and MCF-7 breast cancer cell strands by means of MTT test to determine their effects on the cell vitalities. The herbs were subjected to further tests depending on their levels of activity. The effect of H. calycinum extract, which presented in the highest activity, on the strands of PC3, DU145 and LNCaP prostate cancer was investigated in addition to the cell strands of breast and cervix cancer. It was observed that the herb extracts were more effective on PC3 cells than on DU145 cells. While it was observed that a concentration of 0.5 mg/ml reduced cell vitality by 50%, it was also detected that the administered herb extract caused a time-dependent reduction in cell vitality. This herb extract was found to have a cytostatic effect during the first 48 hours for MCF-7 breast cancer cells. In order to demonstrate the effects of H. calycinum extract on the apoptotic cell pathway by activating the apoptosis formed by the mitochondria of MCF-7 breast cancer cells, the cell lines administered with the extract were stained by propidium iodide staining (PI) and the cells were analyzed under the light/fluorescent microscope. In conclusion, it was shown that the extracts had apoptotic potential and triggered the cell death. In order to better understand their apoptotic potentials, the cells treated with the herb extracts were stained with DAPI and DNA condensation was determined. The obtained results indicated that the herb extract increased cell death in breast cancer cell strands. PARP cleavage results also supported the conclusions through modeling cell death using PI and DAPI fluorescent probes. In ADA activity measurements on normal and tumor tissues with ethanol and methanol extracts of H. calycinum, it was observed that the ADA activity showed substantial decrease in the tissues treated with herb extracts. Therefore, it was concluded that such herbs could have therapeutic effects. 169

Hayvansal biyoteknoloji daha kaliteli dıda üretimi veya enzimler, antibadi, albumin ve pıhtılaşma faktörü gibi çeşitli sağlık ürünlerinin hayvanlar tarafından üretilmesi sürecine bilim ve mühendisliğin temel prensiplerini uygulayan bir bilim dalıdır. En az bir veya daha fazla geni insan eliyle değiştirilmiş transgenik hayvanlar, üreme ve cinsiyet ayrımına yönelik uygulamalar, organizmalaraın bioreaktör olarak modifikasyonları, hastalıklara dayanıklı hayvan sürülerinin oluşturulması veya rekombinant aşıların üretimi, hayvanlar tarafından alınan bitkisel materyalin yüksek oranlarda sindirimini sağlayacak silaj inokülantlarının geliştirilmesi, birbirinin aynısı olan biyoreaktör klonların oluşturulması Hayvansal biyoteknolojinin temel alanlarını oluşturmaktadır. Sindirim sistemi mikroorganizmalarının daha yüksek et süt yumurta vb ürünlerin elde edilebilmesi amacıyla çeşitli genetik modifikasyonlara tabi tutulmaları ve bu mikroorganizmaların sentezledikleri enzimlerin gıda, tekstil, kağıt sanayi gibi çeşitli endüstriyel uygulamalarda yer alması ise günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer taraftan hayvansal biyoteknolojinin bünyesinde hala bir çok soru işareti ile olası riskler taşıdığı ve bu tip noktaların aydınlatılmasının hayvansal biyoteknolojinin yakın gelecekteki ana çalışma konusunu oluşturması gerektiği göz ardı edilmemelidir Animal biotechnology is the application of scientific and engineering principles to the processing or production of materials by animals to provide mainly beter quality human food or pharmaceutical goods include enzymes, clotting factors, albumin, and antibodies. The transgenic animals (at least one gene introduced by human intervention), reproduction and sexing applications, modifications of organisms as bioreactors, improving animal health (such as generating animals resistant to diseases associated with prions, production of recombinant vaccines), development of novel silage inoculats to improve the digestibility of plant biomass ingested by farm herbivores, production of almost identical farm animals by somatic cell nuclear transfer (animal cloning) are main examples of animal biotechnology. Moreover, animal biotechnology includes the genetic modification of gut microbes to enhance the microbial digestibility of animal feed resulting higher yield of milk, meat, egg eg, and now it is well established that gut originated microbial enzymes are widely used in food, textile, pulp and paper industry. On the other hand animal biotechnology has various question marks and some potential risks for human health and lightning of these shadowed areas should be the main subjects of the future researches

Bu çalışmada, atıksularda izlenmesi gereken en önemli toksik kirletici parametrelerden olan fenol ve türevlerinin güvenli, seçici, hassas ve hızlı ölçümü amacıyla farklı şekillerde hazırlanmış çalışma elektrotlarından oluşan fenol biyosensörleri geliştirilmiştir. Çalışma elektrotları yüzeyinde değişik kompozisyonlarda polimerik/kompozit filmler sentezlenmiş ve horseradish peroxidase enzimi bu filmlere, farklı teknikler kullanılarak bağlanmıştır. Söz konusu polimerik/kompozit filmlerin yapımında yeni sentezlenmiş iletken polimerler kullanılmıştır. Nanoteknolojik bir malzeme olan karbon nanotüp, bazı çalışma elektrotlarının film yapılarına katılmış ve karbon nanotüpün elektrot performansları üzerine etkisi incelenmiştir. Farklı şekillerde hazırlanmış çalışma elektrotları kullanılarak geliştirilen biyosensörler, kesikli ve sürekli sistemlerde 18 farklı fenol türünün ölçümünde kullanılmış, ölçüm için gerekli kalibrasyon eğrileri çizilmiş, bu kalibrasyon eğrileri kullanılarak ölçüm analitik parametreleri hesaplanmıştır. Hesaplanan analitik parametrelere göre biyosensörlerin performansı ve ölçüm güvenilirliği tartışılmıştır. Ayrıca biyosensörlerin ölçüm sonuçları, GC-MS fenol ölçümleri sonuçları ve geçmişte yapılmış fenol biyosensörleri ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. In this study, phenol biosensors comprised of working electrodes prepared in various designs have been developed in order to get reliable, selective, sensitive and fast detection of phenol and its derivatives, the most important toxic parameters should be detected in wastewaters. Various compositions of polymeric/composite films were synthesized onto the surface of working electrodes, and the enzyme horseradish peroxidase was immobilized to these films by using different techniques. Newly synthesized conductive polymers were used for the fabrication of these polymeric/composite films. Carbon nanotube which is a nanotechnological material was added into the film structures of some working electrodes, and the effect of carbon nanotube on electrode performances was investigated. The developed biosensors using working electrodes prepared in various designs were operated at batch and continuous flow system for the measurement of 18 phenol derivatives, calibration curves necessary for measurement were constructed and the analytical measurement parameters were calculated from these calibration curves. The performance of the biosensors and the reliability of the measurements were discussed according to the calculated analytical parameters. Also, biosensor measurement results were compared with GC-MS phenol measurement and phenol biosensor measurement results of reported papers in the past. 219

Bu çalışmada, Venezuella kökenli kurak topraktan izole edilerek tanımlanmış Streptomyces sp. NT508 suşunun ekstraselüler ksilanaz ve peroksidaz aktiviteleri araştırılmıştır. Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler ksilanazları ve peroksidazları ile gerçekleştirilen destekleyici optimizasyon çalışmaları optimal substrat konsantrasyonunun, mısır sapı söz konusu olduğunda, ksilanazlar için %1,0 (w/v) ve peroksidazlar için %1,2 (w/v) olduğunu göstermiştir. Mikroorganizma en yüksek peroksidaz ve ksilanaz aktivitelerini sırasıyla inkübasyonun 1. ve 2. günlerinde sergilemiştir. Ham enzim örnekleri ile gerçekleştirilen karakterizasyon çalışmaları Streptomyces sp. NT508'in peroksidazları ve ksilanazlarının her ikisi için de optimal pH'ın 8,0 ve optimal sıcaklığın 45 °C olduğunu ortaya koymuştur. Bu enzimlerin aynı zamanda, 30 dakikalık ön inkübasyonun ardından, kararlılıklarını sırasıyla 60 °C (%85) ve 70 °C'ye (%89) kadar korudukları da tespit edilmiştir. Yıkım ürünlerinin TLC analizi Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler ksilanazlarının yulaf ksilanından, endo-tipi aktivite sergilediklerini ortaya koyar biçimde, ksilo-oligosakkaritleri, ksilobiyozu ve ksilozu serbest bırakabildiğini göstermiştir.Kullanılan suş tarafından üretilen ekstrasellüler peroksidazlar, substrat olarak kullanılan ve fenolik bileşiklerden L-DOPA, 2,4-DCP, 2,6-DCP, 2,4,6-triklorofenol, Dye azure-B ve guaiakol'e karşı pozitif aktivite gösterirken, veratril alkole karşı aktivite göstermemiştir. Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler endoksilanazları ise kullanılan yulaf ksilanı, huş ağacı ksilanı ve ksilobiyoz üzerinde aktivite göstermişlerdir. Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler endoksilanazları için Km ve Vmax değerleri, substrat olarak yulaf ksilanı kullanıldığında, sırasıyla 1,687 mg mL-1 ve 21,74 µmol dk-1 mg-1 olarak hesaplanmıştır. Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler peroksidazları için Km ve Vmax değerleri ise, substrat olarak 2,4-DCP kullanıldığında, sırasıyla, 1,02 mmol L-1 ve 1,637 U mg-1 olarak hesaplanmıştır.EDTA'nın (5 mM) ortamdaki varlığı ile endoksilanaz aktivitesi kısmen inhibe olurken (%88), peroksidaz aktivitesi büyük ölçüde düşüş göstermiştir (%17). 2-Merkaptoetanolün [%1 (v/v)] endoksilanaz aktivitesi için indükleyici olarak (%112), peroksidaz aktivitesi için ise inhibitör olarak (%78) rol oynadığı tespit edilmiştir. SDS [%1 (w/v)] ve ürenin (8 M) ortamdaki varlığı her iki enzimin de aktivitesini olumsuz olarak etkilemiştir ve aktivite düzeyleri endoksilanazlar için sırasıyla %34 ve %37'ye, peroksidazlar için de sırasıyla %21 ve %21'e düşmüştür. Streptomyces sp. NT508'in peroksidazları aynı zamanda KCN (1 mM) ve NaN3 (60 mM) ile de inhibisyona uğramış ve aktivite düzeyleri sırasıyla %23 ve %32,9'a düşmüştür. Ortamda CaCl2 (5 mM), NaCl (5 mM), ZnCl2 (5 mM) ve Na2SO3 (5 mM) varlığı ile her iki enzimin kararlığında da dikkate değer bir değişim gözlemlenmemiştir.Streptomyces sp. NT508 tarafından üretilen ekstraselüler peroksidazlar ve endoksilanazlar kültür süpernanatından ultra-filtrasyon, jel filtrasyon kromatografisi ve iyon değiş-tokuş kromatografisi ile saflaştırılmıştır. Streptomyces sp. NT508 tarafından üretilen tek peroksidaz izoformunun moleküler kütle büyüklüğü jel filtrasyon kromatografisi ile 10,45 kDa (GF-P2), üç endoksilanaz izoformunun moleküler kütle büyüklükleri ise 42,35 kDa (GF-X1), 25,69 kDa (GF-X2) ve 7,74 kDa (GF-X3) olarak tanımlanmıştır. Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler peroksidazı doğal PAGE çalışmasında tek bir aktivite bandı oluşturmuş ve bu bant bölgesine ait proteinler SDS-PAGE çalışmasında moleküler kütle büyüklüğü 56,41 kDa olan yine tek bir protein bandı oluşturmuştur. Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler endoksilanazları doğal PAGE çalışması üzerinde yaklaşık moleküler kütleleri 84,92 kDa, 17,03 kDa ve 11,37 kDa olan üç aktivite bölgesi meydana getirmiştir.Streptomyces sp. NT508'in ekstraselüler peroksidaz ve endoksilanazlarının substratlarından yoksunken sıcaklığa karşı gösterdikleri kararlılık düzeyleri ve aktivitelerini geniş pH aralığında sergileyebilmeleri bu enzimlerin kağıt ve kağıt hamuru üretimi ya da miyokardiyal enfarktüs riskinin ortaya çıkarılması için serum kolesterolünün tespit edilmesi gibi potansiyel endüstriyel ve diagnostik uygulamalar için uygun olabileceğini göstermektedir. In this study, extracellular xylanase and peroxidase activities of Streptomyces sp. NT508 strain, which was isolated from arid soil in Venezuella and identified, was investigated. Supplementary optimization studies with Streptomyces sp. NT508?s extracellular xlyanases and peroxidases showed that optimal substrate concentration in terms of corn weed is %1.0 (w/v) for xylanases and %1.2 (w/v) for peroxidases. Microorganism exhibited the greatest xlyanase and peroxidase enzyme activities at the 2nd and 1st day of the incubation period, respectively. Characterization studies carried out with crude enzymes showed that peroxidases and xylanases of Streptomyces sp. NT508 both have a pH optima at 8.0 and temperature optima at 45 °C. They were also found to be stable up to 60 °C (85%) and 70 °C (89%), respectively, after 30 minutes of pre-incubation. TLC analysis of the degradation products showed that the extracellular xylanases of Streptomyces sp. NT508 are capable of releasing xylo-oligosaccharides, xylobiose and xylose from oat spelt xylan, thus suggesting an endo-type activity.Extracellular peroxidases produced by the strain used, were demonstrated positive activities against phenolic compounds such as L-DOPA, 2,4-DCP, 2,6-DCP, 2,4,6-trichlorophenol, Dye azure-B and guaiacol, but no activity was observed with veratryl alcohol. Extracellular endoxlyanases of Streptomyces sp. NT508 demonstrated positive activites against oat spelt xylan, birch wood xylan and xylobiose. Km and Vmax values calculated for endoxylanases of Streptomyces sp. NT508 are 1.687 mg mL-1 and 21.74 µmol dk-1 mg-1, respectively, using oat spelt xylan as a substrate. Km and Vmax values calculated for peroxidases of Streptomyces sp. NT508 are 1.02 mmol L-1 and 1.637 U mg-1, respectively, using 2,4-DCP as a substrate.While endoxylanase activity slightly inhibited (88%) with the presence of 5 mM EDTA, peroxidase activity was significantly decreased (17%). 2-Mercaptoethanol [1% (v/v)] was found to act as an inducer for endoxylanase activity (112%) and an inhibitor for peroxidase activity (78%). Presence of SDS [1% (w/v)] and urea (8 M) affected both enzymes activities negatively and activities dropped to 34% and 37% for endoxylanases and to 21% and 21% for peroxidases, respectively. Peroxidases from Streptomyces sp. NT508 were also inhibited with the presence of KCN (1 mM) and NaN3 (60 mM), and activity levels dropped to 23% and 32.9%, respectively. No significant change observed in the stability of both enzymes with the presence of CaCl2 (5 mM), NaCl (5 mM), ZnCl2 (5 mM) and Na2SO3 (5 mM).Extracellular peroxidases and endoxylanases produced by Streptomyces sp. NT508 was purified from the culture supernatant by ultra-filtration, gel filtration chromatography and ion exchange chromatography. Only one peroxidase isoform produced by Streptomyces sp. NT508 identified by gel filtration chromatography with apparent molecular mass was 10.45 kDa (GF-P2) and three endoxylanase isoforms were 42.35 kDa (GF-X1), 25.69 kDa (GF-X2) and 7.74 kDa (GF-X3). Extracellular peroxidase of Streptomyces sp. NT508 appeared as a single activity band on native PAGE and proteins belong to this activity band again appeared as a single protein band on SDS-PAGE, with a molecular mass of 56.41 kDa. Extracellular endoxylanases of Streptomyces sp. NT508 created three activity zones on native PAGE analysis, with estimated molecular masses of 84.92 kDa, 17.03 kDa and 11.37 kDa.The temperature-stability of the extracellular peroxidase and endoxylanases of Streptomyces sp. NT508 in the absence of substrate and their activities over a broad pH range signify the suitability of these enzymes for potential industrial and diagnostic applications, such as pulp and paper production or serum cholesterol determination as a means of assessing myocardial infarction. 159

Bu çalışmada, Van Gölü topraklarından izole edilen haloalkaloflik Bacillus sp. suşlarından amilaz, selülaz ve ksilanaz enzimi izolasyonu ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla bakterilerin besiyerlerinde üreme ve enzim üretme yetenekleri ve aktivite gösterdiği optimum sıcaklık, pH ve NaCl konsantrasyonu saptanmıştır.Bacillus sp. AB-17 suşundan üretilen amilazın SDS-PAGE analizinde iki band elde edilmiş ve moleküler ağırlıkları 66.25 ve 58 kDa olarak belirlenmiştir. Enzim, optimum aktivitesini 150ºC ve pH 10.5'da gösterirken, 0.5-3.4M NaCl'de ortalama %67'lik aktivite ile halofil özellikte olduğu saptanmıştır.Bacillus sp.C-14 suşundan izole edilen endoglukanaz enzimin molekül ağırlığı 61 kDa olarak belirlenmiş, optimum aktivite ise 50°C'de pH 11.0'de görülmüştür. Maksimum enzim aktivitesi %20 (3.4M) NaCl konsantrasyonunda (%133) elde edilmiştir.Bacillus sp X13 suşundan elde edilen ksilanaz enziminin optimum aktivitesi 40ºC de pH 6.0'da gerçekleşmiştir. Enzim pH 5.0-6.0 aralığında 15 dk süreyle aktivitesini %100 koruyabilmiş, SDS-PAGE analizinde ise moleküler ağırlıkları 108.4, 95.5, 80.6 ve 68.5 kDa olan dört band tespit edilmiştir.Bu sonuçlara göre AB-17 amilaz enziminin Nişastanın sıvılaştırılması ve tekstil endüstrisinde nişastanın uzaklaştırılmasında kullanılabilecek bir enzim olduğu belirlenmiştir. C14 endoglukanaz enziminin tuzlu ortamlarda yüksek düzeyde aktivite göstermesi, halo-stabilitesinin yüksek olması ve deterjanlara dirençli olması bu enzimin tekstil uygulamaları, kağıt endüstrisi ve hayvan yemi üretimi gibi uygulamalarda kullanılabileceğini göstermektedir. X13 Ksilanaz enzimi ise besin endüstrisinde prebiyotik üretiminde ve selülaz ve pektinaz enzimine gerek kalmadan meyve suyu üretiminde kullanılabileceği önerilebilir. In this study, the amylase, cellulase, xylanase enzymes from Bacillus sp. strains isolated from Van lake soil were produced and characterized. The strains were tested for determination of temperature, pH range and NaCl concentration for growth and enzyme production on plate.Molecular weight of the amylase from Bacillus sp.AB-17 was estimated as 66.25 and 58 kDa on SDS-PAGE. The optimum activity was obtained at 150oC, pH 10.5, and the enzyme also presented halophilic properties with an activity around 67% between 0.5-3.4M NaCl concentration.Molecular weight of the Endoglucanase from Bacillus sp.C14 was detected as 61kDa on SDS-PAGE, and the optimum enzyme activity was obtained at 50oC, pH 11.0. Maximum endoglucanase activity (%133) was recorded at 20% (3.4M) NaCl.On the other hand the xylanase from Bacillus sp.X13 presented and optimum activity at 40oC and pH 6.0. The enzyme was 100% stable between pH 5.0-6.0 for 15 min. The enzyme was consist of 4 unit as 108.4, 95.5, 80.6 ve 68.5 kDa on SDS-PAGE.The results showed that the amylase AB-17 is a relevant enzyme for desizing processes in textile industries. The increased activity of C14 endoglucanase in high saline conditions, high halo-stability, resistance to detergents makes the enzyme C14 endoglucanase appropriate for textile, paper, animal feed preparation processes. X13 Xylanase enzyme could also be used for prebiotic preparation in food industries and fruit juice production without needing pectinase and cellulase usage. 203

Selülazlar başlõca tekstil, kâğõt, deterjan ve gõda endüstrilerinde yaygõn olarakkullanõlmaktadõrlar. Endüstriyel proseslerin uygulama koşullarõnda çalõşma ortamõnõn pH,sõcaklõk gibi değerleri enzimin fizyolojik optimum değerlerinden oldukça farklõolabilmektedir. Bu nedenle, gen teknolojisi ve kimyasal modifikasyonlar ile enzimleriendüstriyel uygulama koşullarõna dirençli duruma getirmek amacõyla yapõlan çalõşmalarönemli hale gelmektedir.Geleneksel olarak selülazlar etki mekanizmalarõna göre sõnõflandõrõlõrlar. Ekzo-enzimlerpolisakkarid zincirini uçlarõndan hidrolizlerler. Endo-enzimler ise zincire rasgele bölgelerdensaldõrarak zinciri parçalarlar. Ekzo- ve endo selülazlar selüloza sineristik ve kooperatif olaraketki ederler. Enzimlerin endo-ekzo sinerjistik etkisini açõklayan en geçerli hipotez endoselülazlarõn, ekzo-selülazlar için serbest uçlar oluşturmasõdõr. Selülozun glukoza kadar olanhidrolizi ekzoglukanazlar, (selobiyohidrolaz) endoglukanazlar ve ß-glukozidazlar tarafõndantamamlanõr.Bu çalõşmada, ticari önemi olan Aspergillus nigerden elde edilen selülaz kullanõldõ. Satõnalõnan enzim Sephadex G- 50 kolonundan geçirilerek saflaştõrõldõ. Mol tartõsõ 75 000 olandekstran sodyum periyodat ile aldehit türevine yükseltgendikten sonra saflaştõrõlan enzimekovalent olarak bağlandõ. Farklõ mol oranlarõnda sentezlenen konjugatlar UV dedektörlüHPLC, dört dedektörlü (UV, õşõk saçõlmasõ, vizkozite, kõrõlma indisi )HPLC (Viscotek) veZetasizer sistemlerinde incelendi.Saf enzim ve konjugatlarõn pH 5te farklõ sõcaklõklarda, farklõ bekleme süreleri ile aktiviteleritayin edildi ve sonuçlar kõyaslandõ. Selülaz/dekstran mol oranõ 1/5 ve 1/1 olan konjugatlarçalõşõlan 30oC, 40oC, 50o C, 60oC, 70o C, 80o C sõcaklõklarda 0, 30, 60 dakika bekleme süreleriile yapõlan tayinlerde saf enzimden daha yüksek; 5/1 ve 10/1 oranlõ konjugatlar ise saf enzimeyakõn aktivite değerleri gösterdi. 1/10 oranlõ konjugatta ise aktivite değeri gözlenmedi.Anahtar kelimeler: Aspergillus niger selülaz, Selülaz-Dekstran konjugatlarõ, aktivite, GPC,FTIR, HPLC. Cellulases are most commonly used in textile, paper, detergent and food industries. Theconditions used in biotechnical processes (temperature, pH) may be different from thephysiological conditions in which enzymes operate optimally. Hence, the studies which aimto increase the stability of enzymes by gene technology and/or chemical modification arebecaming important. The traditional division of cellulase is based on its mode of action. Exo-enzymes cleave sugar units from the ends of polysaccharide chain, whereas endo-enzymesmake more random cuts along the chain. Exo and endo enzymes act cooperatively, orsynergistically on cristalline substrates. The current hypothesis to explain endo-exo synergismof cellulase is that endo-acting enzymes provide new chain ends for the exo-acting enzymes.In this study, cellulase from Aspergillus niger was examined. The purchased cellulase waspurified by using size exclution column chromatography with Sephadex G- 50, and PBSbuffer, pH 7,2 Dekstran (Mw 75 000) was covalently bound to enzyme after oxidation to itsaldehyde derivative by using NaIO4. Dekstran-cellulase covalent conjugates were synthesizedin different ratio. Conjugates was analysed with HPLC and GPC (4 detectors UV, lightscattering, refractive index, viscocity) systems.The activities of the pure enzymes and conjugates has been measured after 0, 30, 60 minuteswaiting at 40oC, 50o C, 60oC, 70o C, 80o C for pH 5. The optained results showed that theactivities of two conjugates ( Molar ratio 1/5, 1/1 ) were higher than pure enzyme, whreas theother two conjugates has similar activities with enzyme.Key words: Aspergillus niger cellulase, Cellulase-Dextran conjugates, activity, GPC, HPLC,Zeta-sizer 92

Bu tezde, bazı bölgelerimizde yetiştirilen şaraplık siyah üzümlerdenüretilen kırmızı şaraplarda bulunan resveratrol (3,5,4' trihidroksistilben)düzeyleri araştırılması ve bölgelerin iklim ve toprak yapıları, bağlardauygulanan kültürel ve bitki koruma işlemleri incelenerek bu parametrelerinresveratrol içeriğini nasıl etkilediğinin ortaya konulması amaçlanmıştır.Resveratrol, fitoaleksin adı verilen bir polifenol çeşididir. Polifenollerüzümlerin kabuklarında, çekirdeklerinde ve saplarında bulunan maddelerdir.Fenolik bileşikler, özellikle flavanoller şarap alımıyla ilgili bilinen sağlıkyararları açısından antioksidan özelliklere sahiptirler. Birçok çalışma,üzümlerde stres koşullarında bir savunma metaboliti olarak sentezlenenresveratrolün şarapta bulunduğunu göstermiştir. Şarap insanlarda kansere,iltihaplanmalara ve koroner kalp hastalıklarına karşı koruyucu özellikleriolduğu bilinen polifenol bileşikleri büyük oranda içermektedir.Hücre ve hayvanlarda yapılan çalışmalar, kırmızı şarabın, lösemi, deri,akciğer ve prostat kanserleri gibi pek çok kanser türünde koruyucu etkisiolduğunu göstermektedir. In-vivo çalışmalardan alınan son bilgiler,resveratrolün kanserin başlangıç, gelişme ve ilerleme safhalarında etkili birajan olabileceği hakkında bilgi vermektedir.Pek çok yayında kimi şaraplardaki resveratrol konsantrasyonununbelirlenmesi ile ilgili yöntemler bulunmaktadır. Farklı ülkelerdeki şaraplarıniçerdiği resveratrol miktarının belirlenmesi ile ilgili birçok araştırmaolmasına rağmen, Türkiye'de özellikle şarapların üretildiği üzümlerinyetişme koşulları ile resveratrol sentezi arasındaki ilişki hakkında yapılmışbenzer bir çalışma henüz bulunmamaktadır. Bu çalışmada, Ege, Marmara veTrakya Bölgeleri'nde üretilen kimi bağlardan sağlanan Cabernet sauvignonve Merlot siyah üzümlerinden üretilmiş şaraplarda bulunan resveratrolmiktarları Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) cihazıkullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar bölgelerin ekolojik koşulları(sıcaklık, nem, yükseklik, jeokimyasal karakteristikler) açısından birbirleriylekarşılaştırılmış ve resveratrol miktarı ile üzüm çeşidi, toprak yapısı,üzümlerin yetişme koşulları (mekanik yaralanmalar, mantar enfeksiyonları)ve abiyotik stres(UV ışığı) arasındaki korelasyon araştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Resveratrol, şarap, ekolojik koşullar In this study, trans-resveratrol (3,5,4?-trihidroksistilben) concentrationsof red wines produced from black grapes are determined and climateconditions, soil compositions of vineyards, plant protection and culturalprocesses are applicated in vineyards are analysed. At the end of study, allthese parameters are related to resveratrol concentrations of analyzed wines.Resveratrol is atype of polyphenol which is named phytoalexin.Phenolic compounds, specially flavanols have antioxidant properties withknown by wine consumption. Many investigations show that resveratrolwhich is produced in grape covers against some difficult conditions invineyards is found in wine. Wine has high amounts of polyphenoliccompounds that are known protective properties against coroner heartdiseases, cancer and inflammation. In-vitro and in-vivo investigations showthat red wine has protective effects on leucemia, skin, lungs and prostatecancers. For recent informations from in-vivo investigations, resveratrol is aneffective agent in initation, growing and progression of cancer.In many papers, several methods are pointed in determination ofresveratrol concentrations. In spite of there are many investigations indifferent countries where the concentrations of resveratrol are determined,there isn?t any investigations in Turkey which about relationship betweengrowth conditions of grapes and resveratrol concentrations yet. In this study,trans-resveratrol concentrations of wines are produced from Cabernetsauvignon and Merlot black grapes in Ege, Marmara and Trakya regions ofTurkey are determined by high performance liquid chromatography (HPLC).The results are compared from the point of ecological conditions of regions(temperature, humidity, altitude and geochemical characteristics) andcorrelations between resveratrol amounts and grape type, solid structure ofvineyards, growth conditions of grapes (mechanical injuries, specially fungusenfections) and abiotic stress (UV ligth) are investigated.Keywords: Resveratrol, wine, ecological conditions 284

Günümüzde, biyoteknolojide enzimlerin kullanımı giderek önem kazanmaktadır. Bu enzimlerden biri olan a-amilaz, önemli biyoteknolojik enzimler arasındadır, a - amilazlar, nişastanın hidrolizi için gıda, deterjan, tekstil, kağıt, bira ve alkol gibi endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. Muz, karpuz ve kavun kabuğu, buğday ve mercimek kepeği ve darı gibi farklı SSF kaynaklan topraktan izole edilen Bacillus sp. tarafından substrat olarak kullanılarak a - amilaz aktivite oranları test edilmiştir. Enzim üretimi açısından en fazla olandan en az olana doğru muz kabuğu > karpuz kabuğu > mercimek kepeği > buğday kepeği > kavun kabuğu > darı olduğu tespit edilmiştir. Muz kabuğu üzerinde en yüksek aktivite görüldüğünden daha sonraki çalışmalarda muz kabuğu substrat olarak kullamldı. SSF metoduyla Bacillus sp. muz kabuğunu substrat olarak kullanarak değişik inkübasyon sürelerinde a - amilaz aktivitesi ölçülmüştür. İnkübasyon süresi 72. saat olarak uygun bulunmuştur. SSF metoduyla Bacillus sp. muz kabuğunu substrat olarak kullanarak % 2'lik karbon kaynağı eldentisinin a - amilaz aktivitesi üzerine etkisine bakılmıştır. En yüksek aktivitenin nişasta en düşük aktivitenin ise glukoz ile olduğu tespit edilmiştir. Sukroz enzim aktivitesini etkilememiştir. Mannoz, galaktoz, arabinoz ve glukoz kontrolden düşük çıkmıştır. SSF metoduyla Bacillus sp. muz kabuğunu substrat olarak kullanarak % 10'luk azot kaynakları elentisinin a - amilaz aktivitesi üzerindeki etkisine bakılmıştır. Amonyum sülfat, bacto casamino acid, bacto liver ve metWonin kontrolden yüksek çıkmıştır. NH4CI ve NH4N03 kontrolden düşük çıkmıştır. Ürede enzim aktivitesi görülmemiştir. En yüksek aktivitenin amonyum sülfat'ta olduğu tespit edilmiştir. NB besiyerinde üretilen bakterinin süpernatantında a-amilaz enziminin bazı özellikleri incelenmiştir. pH 4-11 arasında a - amilaz aktivite tayini yapıldı. Optimum pH 6 olarak belirlendi. 25 °C ile 95 °C arasında a - amilaz aktivite tayini yapıldı. Optimum sıcaklık 60 °C olarak belirlendi. 60 °C'de zamana bağlı enzim stabilite ölçümü için 30 ile 240 dakika arasında a - amilaz aktivite tayini yapıldı. 15-90 dakikaya kadar enzim aktivitesinde bir artış gözlendi.Sonra 90- 240 dakika arasında enzim aktivitesinde bir azalış görüldü. Bununla birlikte 240 dakika sonunda enzim aktivitesinde bir değişmenin olmadığı tespit edildi. NB besi yerinin üst sıvısında, % 2'lik deterjanların (SDS, CHAPS, omo matik) enzim aktivitesi üzerine olan etkisi zamana bağlı olarak 15 ile 90 dakikalık zaman aralığında test edilmiş, inhibisyon etkisi en fazla olandan en aza doğru SDS > Omo Matik > CHAPS şeklinde olduğu tespit edilmiştir. Recently, the usage of enzymes in biotechnology become to take importance.One of these enzymes a-amylase is among the important biotechnological enzymes. a-Amylases are used at industry such as food, detergent, textil, paper and beer for hidrolisis of starch. The ratio of a-amylase activity was tested at different SSF sources such as banana, water melon and melon husk, wheat and lentil bran and maize used as subtrates by Bacillus sp. which is isolated from soil. The enzyme production from highest to the least is found as follows; banana husk > water melon husk > lentil bran > wheat bran > melon husk >maize. As the highest activity was seen with the banana husk, it was used as substrat in later studies. By SSF process, Bacillus sp. using banana husk as substrat a-amylase activity has been determined at different incubation time. The appropriate incubation time has been found 72. hours. By SSF process, Bacillus sp. using banana husk as substrat the effect of the addition of % 2 carbon sources on the a-amylase activity has been examined. The highest activity has been found at starch and the lowest one at glucose. Sucrose didn't effect the a-amylase activity. Glucose, mannose, galactose and arabinose were found to be lower than the control. By SSF process, Bacillus sp. using banana husk as substrat the effect of the addition of % 10 nitrogen sources on the a-amylase activity has been examined. Amonium sulfate, bacto casamino acid, bacto liver and methionin are found higher than the control. NH4CI and NH4N03 are found to be lower than the control. There was not seen any enzyme activity at urea. The highest enzyme activity has been observed at amonium sulfate. Some properties of a-amylase were examined on the supernatant of Bacillus sp. grow on NB medium. The a-amylase activity was tested between pH 4 -1 1. Optimum pH was found to be 6. The a-amylase activity was tested between 25 °C to 95 °C. Optimum temperature was found to be 60 °C. a- Amylase activity was carried out for determination of enzyme stability measurements over a period of time ( 30-240 minutes ) at 60 °C. The enzyme activity was increased between 15-90 minutes. Then between the minutes 90 and 240 a decrease in the enzyme activity was observed. However there was no change in enzyme activity after 240 minutes. The effects of 0.2 % detergents (SDS, CHAPS and Omo Matik) on enzyme activity over a period of time ( 15-90 minutes ) were tested and the order of inhibition effect from most to least was found as SDS > Omo Matik > CHAPS. 60