Search

Beyaz çürükçül funguslar; ksilanazlar, selülazlar ve lakkazlar dahil ekstraselüler lignoselülozik enzimleri büyük miktarlarda üretmektedir. Çevrede biriken yüksek miktarda tarımsal atık lignoselülozik enzimlerin üretimi için kullanılabilir. Pamuk sapları Türkiye gibi pamuk yetiştiricisi ülkelerde yerel bir tarımsal atık olarak bol miktarlarda elde edilmektedir ve bu atıklar lignoselülozik enzimlerin üretimini stimüle etmek için kullanılabilir. Bu çalışmanın amacı, ucuz, bol ve kolaylıkla elde edilebilen tarımsal atıklar kullanarak beyaz çürükçül fungusların selülaz ve ksilanaz üretimini arttırmak ve böylece farklı sentetik ve doğal kültür ortamlarında (Zeytin Yağı Fabrikası Atıksuyu-ZYFA) enzim üretim maliyetini düşürmektir.Bu çalışmada, Pleurotus ostreatus ve yeni izole edilmiş Pleurotus ostreatus beyaz çürükçül funguslarının pamuk sapı içeren sentetik ve doğal kültür ortamlarında selülaz ve ksilanaz üretim yetenekleri ve optimum enzim üretimi üzerine etkisi olan farklı kültür koşulları araştırılmıştır. Enzim üretiminin optimizasyonu için, inkübasyon süresi (3.-6.-9.-12.-15. günler), sıcaklık (20-30-40-50 °C), pH (3.0-5.0-7.0-9.0), pamuk sapı miktarı (0.1-0.5-1.0 gr), pamuk sapı partikül büyüklüğü (küçük-büyük) gibi parametreler çalışılmıştır.Sonuçlar, selülaz ve ksilanaz enzim üretiminin sıcaklık, pH, inkübasyon süresi, çalkalama oranı, pamuk sapı miktarı ve pamuk sapı büyüklüğü gibi çeşitli faktörlerden etkilendiğini göstermiştir. Sentetik ve doğal kültür ortamlarında P. ostreatus tarafından optimum selülaz ve ksilanaz üretimi 30-40 °C sıcaklıkta ve 3-5 pH aralığında gerçekleşirken, yeni izole edilmiş P. ostreatus için 30-40 °C sıcaklıkta ve 5-7 pH aralığında elde edilmiştir. Sonuçlarımız pamuk sapı miktarı ve büyüklüğünün artması ile selülaz ve ksilanaz üretiminin arttığını ve her iki fungus için enzim üretiminin 3. ve 6. günlerde optimal olarak gerçekleştiğini göstermiştir.Çalışmamızın diğer bir kısmında, pamuk sapı dışındaki farklı tarımsal atıkların enzim aktivitesi üzerine olan etkisini belirlemek amacıyla deneyler yapılmıştır. Bu amaçla, buğday samanı, mısır koçanı, çam kozalağı ve kavak talaşı gibi tarımsal atıkları içeren kültür ortamlarında, her iki beyaz çürükçül fungusun selülaz ve ksilanaz enzim aktiviteleri belirlenmiştir. Sonuçlar, buğday samanı ve mısır koçanının çam kozalağı ve kavak talaşına göre daha etkili enzim indüktörleri olduğunu göstermiştir.Çalışmamızın son kısmında ise, bu funguslar tarafından ZYFA'nın renk giderimi tespit edilmiştir. Sonuçlarımıza göre, optimum koşullarda P. ostreatus ile yaklaşık %97.08 renk giderimi olduğunu, yeni izole edilmiş P. ostreatus ile ise yaklaşık %97.81 renk giderimine ulaşılmıştır.Bu çalışmanın sonuçları, P. ostreatus izolatları kullanılarak optimum koşullar altında yüksek miktarlarda selülaz ve ksilanaz elde edilebileceğini göstermektedir. The white rot fungi produce a wide range of extracellular lignocellulosic enzymes including: xylanases, cellulases and laccases. Large quantities of agricultural wastes accumulate in the environment can be used for the production of lignocellulosic enzymes. Cotton stalks are available in vast quantities in all cotton-growing countries such as Turkey as local agricultural waste and these wastes can be used to stimulate lignocellulosic enzyme production. The objective of the present study is to increase the xylanase and cellulase production of white rot fungi using inexpensive and abundantly available agro-residues thereby reducing the cost of enzyme production in different synthetic and natural culture media (Olive Oil Mill Wastewater-OOMW).In the present study, two white-rot fungal species P. ostreatus and newly isolated P. ostreatus were examined for their ability to produce cellulase, xylanase on cotton stalk waste at synthetic and natural culture media. Different cultural conditions were investigated to assess their effect in optimizing enzyme production. For optimization of enzyme production, the parameters studied were incubation time (3-6-9-12-15 days), temperature (20-30-40-50 °C), pH (3.0-5.0-7.0-9.0), amount of cotton stalk (0.1-0.5-1.0 gr), particle size of cotton stalk (small-large).The results indicated that various factors including temperature, pH, incubation time, agitation rate, cotton stalk amount and cotton stalk particle size influence xylanase and cellulase production. Optimum temperature and pH of the synthetic and natural medium for the cellulase and xylanase production by P. ostreatus were 30-40 °C and pH 3-5, whereas those for the production of cellulase and xylanase by newly isolated P. ostreatus were 30-40 °C and pH 5-7. The results showed that as the amount and size of cotton stalk was increased, cellulase and xylanase production increased accordingly. The optimal incubation time for enzymes production by either fungi was 3-6 days.In other part of this study, further experiments were conducted in order to determined effect of different agricultural wastes (other than cotton stalk) on enzymatic activity. For this purpose, cellulase and xylanase enzyme activities of two white rot fungi were determined in culture media containing agricultural wastes such as wheat straw, corn cobs, pine cone and aspen shavings. Experimental results show that, wheat straw and corn cobs were more effective enzyme inductor than pine cone and aspen shaving.In last part of this study, color removal (%) of OOMW by these fungi were determined. According to the results, under the optimum conditions, P. ostreatus removed approximately 97.08 % color and newly isolated P. ostreatus removed approximately 97.81 % color of OOMW used.The results of this study demonstrated that it is possible to obtain high amounts of cellulase and xylanase by using P. ostreatus isolates under optimal conditions. KEYWORDS: Cellulase, xylanase, white rot fungi, cotton stalk, agricultural wastes 157

Biyoteknoloji, pek çok endüstriyel sektörü değiştirme potansiyeline sahip uygulamaları ile 21. yüzyılın en önemli bilimsel devrimlerinden birisidir. ?Biyoteknoloji? terimi, sorunları çözmek için canlı organizmaların ve/veya biyolojik süreçlerin yardımıyla hammaddelerden ürün elde edilmesini sağlayan metod ve teknikleri tanımlamaktadır. Biyoteknolojinin hızlı gelişimi ve uygulamaları ekonomik, politik, etik ve eğitim gibi farklı alanlarda pek çok tartışmayı da başlatmıştır. Bu nedenle geleceğimiz olan çocuklarımızın biyoteknoloji alanındaki gelişmelerle ilgili güçlü bir eğitim altyapısına sahip olan bireyler olarak yetiştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sorumluluk şüphesiz ilköğretimden başlayarak yükseköğretime kadar farklı eğitim seviyelerinde fen eğitimcilerine düşmektedir.Bu çalışmanın amacı ilköğretim fen bilgisi öğretmenlerinin biyoteknoloji ve genetik mühendisliği uygulamalarına karşı farkındalıklarını belirlemektir. Bu çalışmada fen bilgisi öğretmenlerinin biyoteknoloji farkındalık düzeylerini belirlemek için tarafımızdan geliştirilen 16 ifadeli 5'li likert tipi bir tutum ölçeği kullanıldı. Biyoteknoloji tutum ölçeğinin geliştirilme süreci üç basamakta yürütüldü. Bu basamaklar; madde havuzunun oluşturulması, uzman görüşlerinin alınması ve geçerlilik-güvenirlik testi aşamalarıdır. 16 madde içeren son ölçeğin güvenilirliğini belirlemek için iç tutarlılık katsayısı hesaplanmıştır ve Cronbach Alpha güvenirlik değeri 0.75 bulunmuştur. Elde edilen bulgular ölçeğin geçerli ve güvenilir olduğunu göstermektedir.Bu çalışmanın ikinci aşamasında, tarafımızdan geliştirilen 16 ifadeli tutum ölçeği, biyoteknoloji ve genetik mühendisliği uygulamalarına karşı tutumu belirlemek için, 2010-2011 yılında Malatya il merkezinde görev yapmakta olan ve kolay ulaşılabilir durum örneklemesi (convenience sampling) yöntemi ile seçilen 209 ilköğretim fen bilgisi öğretmenine uygulandı. Çalışma, biyoteknoloji hakkında fen bilgisi öğretmenlerinin tutumlarının cinsiyet, eğitim seviyesi, kıdem, mezun olunan fakülte, bölüm ve programa göre değişip değişmediğini açığa çıkaracak biçimde yürütülmüştür. Toplanan veriler bağımsız örneklem t-testi ve ANOVA testi ile SPSS kullanılarak analiz edilmiştir.Biyoteknoloji tutum ölçeğinin uygulanması sonucunda elde edilen verilerde, fen bilgisi öğretmenlerinin cinsiyete göre tutumlarında anlamlı bir farklılık belirlenirken, eğitim seviyesi, kıdem, mezun olunan fakülte, bölüm ve programa göre tutumda anlamlı bir farklılık bulunamamıştır. Biotechnology is one of the most important scientific revolutions of the twenty first century, with applications that have the potential to revolutionise many industry sectors. The word 'biotechnology' refers to methods and techniques that allow the production of substances from raw materials with the aid of living organisms and/or biological process to solve problems. The rapid development and applications of biotechnology have triggered many discussions from different academic fields, such as economics, politics, ethical and educational. Therefore, it is required that the children of our society which means ?our future?? be educated as the individuals who possess a strong educational background related to the development of the biotechnology field. This responsibility no doubt is to be taken by the science instructors at different education levels from primary to higher education.The purpose of this study was to determine elementary science teachers? the awarness towards biotechnology and genetic engineering applications. In this study, for determining the awarness level of the science teachers? about biotechnology used 5 of Likert type of an attitude instruments with 16 statements that devoloped by us. Development process of biotechnology attitude instrument was conducted in three stages. These stages are development of item pool, expert opinion evaluations and validity-reliability stage. In order to identify the reliability of the final measure that consists 16 items, internal reliability coefficient (Cronbach Alpha) was conducted and Cronbach Alpha reliability coefficient was found as 0.75. The findings showed that the validity and reliability of the measure were acceptable.In the second stages of this study, attitude instrument with 16 statements that devoloped by us was administered with the 209 elementary school science teachers, who live in the center of Malatya city at 2010-2011 in order to determine the level of attitude about of biotechnology and genetic engineering applications. These science teachers selected by convenience sampling methods. Investigation was carried to reveal whether or not the attitude of science teachers? about biotechnology vary according to the gender, the level of education, the year of their study, the type of faculty and department they graduated from. Collected data was analized by using t-test for independent sample and ANOVA test with SPSS.It was detected that the data of science teachers in biotechnology attitude scale differentiate significantly with regard to gender while not differentiate significantly with regard to the the level of education, the year of their study, the type of faculty and department they graduated from. 131

ÖZETYüksek Lisans TeziTEKSTİL BOYALARININ GİDERİMİNDE TARIMSAL ATIK KULLANIMIPelin (Koyuncuoğlu) YALÇINİnönü ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüBiyoloji Ana Bilim Dalı48 + vii sayfa2005Danışman: Yrd. Doç. Dr. Sibel (Şık) KahramanTekstil atıksularından boyaların giderimi en önemli çevresel problemlerden birisidir.Atıksulardan boyar maddelerin gideriminde genellikle fiziksel ve kimyasal metotlarkullanılmaktadır. Fakat bu metotların, yüksek maliyet gerektirmesi, giderimin yetersizkalması, düşük seçiçilik ve yüksek enerji tüketimi gibi çeşitli dezavantajları bulunmaktadır.Bu nedenle, çevreden toksik ve kanserojenik boyaları giderebilmek için yeni ve alternatifteknolojilerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Son yıllarda, atık sulardan boya giderimindeadsorbent olarak tarımsal yan ürünlerin kullanıma yönelik önemli bir ilgi vardır.Bu çalışmada, sıvı çözeltilerden boyaları (Astrazon mavi, kırmızı, siyah ve sarı)gidermek için pamuk sapı ve kayısı çekirdeği kabuğu biyosorbent olarak kullanılmıştır. Boyagiderimi üzerine başlangıç pH'sı ve boya konsantrasyonu, adsorbent miktarı, adsorbentpartikül büyüklüğü ve çalkalama hızı gibi çeşitli deneysel parametrelerin etkisi çalışılmış veoptimum deneysel koşullar belirlenmiştir. Sonuçlar, adsorbent miktarının artmasına veadsorbent partikül büyüklüğünün azalmasına bağlı olarak boya giderim oranının arttığınıgöstermektedir. İki tarımsal atık ile boyaların renginin giderimi başlangıç boyakonsantrasyonuna bağlı olarak değişmektedir. Pamuk sapı, kayısı çekirdeğine göre boyalarınrengini daha etkili bir biçimde gidermektedir.Çalışmanın diğer bir kısmında, bir toprak bakterisi olan P. aeruginosa üzerine işlemöncesi ve sonrası boyaların antibakteriyal etkisi belirlendi. Tarımsal atıklar ile bu boyalarınrenginin giderimi P. aeruginosa üzerine olan toksik etkilerini azaltmaktadır. Toksik etkidemeydana gelen bu azalış çevre biyoteknolojisi ve atık detoksifikasyonu açısından oldukçaönemlidir.Bu çalışma pamuk sapı ve kayısı çekirdeği kabuğunun atık su arıtımında boyarmaddelerin renginin giderimi için düşük maliyetli bir alternatif olarak kullanılabileceğinigöstermektedir.ANAHTAR KELİMELER: Anti-bakteriyel etki, Tekstil boyaları, Renk giderimi, Tarımsalatık ABSTRACTMaster ThesisTHE USE OF AGRICULTURAL WASTE FORREMOVAL OF TEXTILE DYESPelin (Koyuncuoglu) YALCINInonu UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Biology48+ vii pages2005Supervisor: Assist. Prof. Sibel (Şık) KahramanThe removal of dye from textile effluents is one of the most significant environmentalproblems. The elimination of colored substances in wastewater is based mainly on physical orchemical methods. But, these methods have several disadvantages like high cost, incompleteremoval, low selectivity and high energy consumption. Therefore, there is a need to developinnovative and alternative technologies that can remove toxic and carcinogenic dyes fromenvironment. In recent years, there has been considerable interest in the use of agricultural by-products as adsorbents for removal of dyes from wastewater.In this study, two agricultural wastes, cotton stalk and apricot seed bark were used as abiosorbent for color removal of dyes (Astrazon Blue, Red, Black and Yellow) from aqueoussolutions. The effect of various experimental parameters on dye removal such as initial pHand dye concentration, adsorbent amount, adsorbent particle size and agitation rate werestudied and optimal experimental conditions were determined. The results showed that asamount of the adsorbent was increased, the percentage of dye removal increased accordingly.The ratios of dye removal increased as the adsorbent particle size decreased. The removal ofcolor from dyes by two agricultural wastes was clearly dependent on the initial dyeconcentration of the solution The dye removal efficiency of two agricultural waste was in theorder cotton stalk > apricot seed bark.In addition, antibacterial effect of untreated and treated dyes on a soil bacterium, P.aeruginosa was determined. The decolorization of these dyes with agricultural wastes reducedthe toxic effect on P. aeruginosa. This reduction in toxic effect is important both in respect ofenvironmental biotechnology and waste detoxification.This study has indicated that cotton stalk and apricot seed bark could be employed aslow-cost alternatives in wastewater treatment for the removal of color from dyes.KEYWORDS: Agricultural wastes, Antibacterial effect,Textile dyes, Color removal 56

ÖZETYüksek Lisans TeziAĞIR METAL GİDERİMİNDE TARIMSAL ATIK KULLANIMINükhet DOĞANİnönü ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüBiyoloji Ana Bilim Dalı42 + vii sayfa2005Danışman: Yrd. Doç. Dr. Sibel (Şık) KahramanAtıksulardan ağır metal iyonlarının giderimi su kirliliğinin kontrolünde en önemlikonulardan birisidir. Toksik ağır metalleri çevreden giderebilmek için yeni ve alternatifteknolojilerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Son yıllarda, ağır metal gideriminde adsorbentolarak tarımsal yan ürünlerin kullanıma yönelik önemli bir ilgi vardır.Bu çalışmada, sıvı solusyonlardan bakır (Cu) ve kurşun (Pb) iyonlarını adsorbe etmekiçin pamuk sapı ve kayısı çekirdeği kabuğu ağır metal adsorbent materyali olarak kullanıldı.İki tarımsal atık ile Cu ve Pb biyosorbsiyonu üzerine adsorbent miktarı, adsorbent partikülbüyüklüğü, başlangıç pH'sı, zaman, çalkalama hızı ve başlangıç metal konsantrasyonu gibiçeşitli parametrelerin etkisi belirlendi. Tarımsal atıkların biyosorbsiyon verimi pH, adsorbentmiktarı, partikül büyüklüğü ve başlangıç metal konsantrasyonundan önemli bir biçimdeetkilendi. Pamuk sapı kayısı çekirdeğine göre her iki metalin gideriminde daha etkili oldu veher iki tarımsal atık Pb iyonlarını Cu iyonlarına göre daha iyi giderdi.Çalışmanın diğer bir kısmında, bir toprak bakterisi olan P. aeruginosa üzerinebiyosorbsiyon öncesi ve sonrası ağır metal içeren solusyonların antibakteriyal etkisibelirlendi. Tarımsal atıklar ile metallerin biyosorbsiyonu metallerin P. aeruginosa üzerine olantoksik etkilerini azaltmaktadır. Toksik etkide meydana gelen bu azalış çevre biyoteknolojisive atık detoksifikasyonu açısından oldukça önemlidir.Bu çalışma pamuk sapı ve kayısı çekirdeği kabuğunun atık su arıtımında ağır metalgiderimi işlemleri için düşük maliyetli bir alternatif olarak kullanılabileceğini göstermektedir.ANAHTAR KELİMELER: Ağır metal, antibakteriyal etki, biyosorbsiyon, tarımsal atık ABSTRACTMaster ThesisUSING AGRICULTURAL WASTES FOR REMOVAL OF HEAVY METALSNükhet DOĞANInonu UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Biology42 + vii pages2005Supervisor: Assist. Prof. Sibel (Şık) KahramanThe removal of heavy metal ions from wastewater is one of important subject in waterpollution control. There is a need to develop innovative and alternative technologies that canremove toxic heavy metal pollutants from environment. In recent years, there has beenconsiderable interest in the use of agricultural by-products as adsorbents for removal of heavymetal.In this study, two agricultural wastes, cotton stalk and apricot seed bark were used asheavy metal adsorbent material to adsorb copper (Cu) and lead (Pb) ions in solutions. Theeffects of various parameters, such as adsorbent mass concentration, adsorbent particle size,initial pH, contact time, agitation speed and initial metal concentration on the biosorption ofCu and Pb ions by two agricultural wastes were determined. Biosorption capacities ofagricultural wastes were significantly affected by solution pH, adsorbent mass concentration,adsorbent particle size and initial metal concentration. The adsorption efficiency of twoagricultural waste was in the order cotton stalk > apricot seed bark and the agricultural wastesadsorbed metal ions in the order of Pb>Cu.In addition, antibacterial effect of the metal containing solution on a soil bacterium, P.aeruginosa, before and after biosorption was determined. Biosorption of these metals withagricultural wastes reduced their toxic effects on P. aeruginosa. This reduction in toxic effectis important both in respect of environmental biotechnology and waste detoxification.This study has indicated that cotton stalk and apricot seed bark could be employed aslow-cost alternatives in wastewater treatment for the removal of heavy metals.KEYWORDS: Agricultural waste, antibacterial effect, biosorption, heavy metal 49