Search

Bu çalışmada geri dönüştürülmüş atık gazete kağıtlarından üretilmiş kağıtlara katkı maddesi olarak bakteriyel selüloz (BS) ilavesinin ve kağıdın yanma özelliğini geciktirmek amacıyla boraks pentahidrat (Na2B4O7.5H2O) uygulamasının, üretilen kağıtların termal ve optik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Boraks uygulaması için daldırma yöntemi seçilmiş olup karşılaştırma yapabilmek için üretim esnasında boraks ilavesi de çalışılmıştır. Kağıtların yanma karakteristikleri ve kinetiğini belirlemek için termal özellikleri belirlenmiştir. Optik özellikleri için parlaklık, sarılık ve renk değerleri (L*,a*,b*) belirlenmiştir. TGA verileri değerlendirildiğinde daldırma yöntemi ile boraks uygulaması sonucu dönüm noktası sıcaklığının 377,53 °C’den 335,55 °C’ye düştüğü, sadece BS katkısı ile 379,53 °C’ye bir miktar artış gösterdiği tespit edilmiştir. BS katkılı kağıtların daldırma yöntemi ile boraks uygulaması sonucunda dönüm noktası sıcaklığının 334,24 °C’ye düştüğü ve %44,03 oranı ile diğer örneklere göre en yüksek 590 °C deki kalıntı miktarı verdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak daldırma yöntemi ile boraks uygulaması yapılan BS katkılı kağıtların termal dayanımlarının diğerlerine göre daha iyi olduğu, BS ve boraksın kağıdın yanması sırasında kalori oluşumunu azalttığı dolayısı ile yanmayı hızlı bir şekilde sonlandırdığı, optik özellikler açısından BS katkısının ve boraks uygulamasının kağıdın parlaklık değerini azalttığı, sarılık değerini arttırdığı belirlenmiştir., In this study, the effects of bacterial cellulose (BC) and the borax pentahydrate (Na2B4O7.5H2O), which was applied to retard the burning property of the paper, additives as reinforcement to the recycled waste newspaper were investigated, on the thermal and optical properties of the produced papers. The immersed method was chosen for the borax application, and the addition of borax during production was also studied to make a comparison. In order to determine the burning characteristics and kinetics of the papers, their thermal properties were detected. Brightness, yellowness, and color values (L*, a*, b*) were determined for optical properties. When the TGA data were evaluated, it was determined that the inflection point temperature decreased from 377.53 °C to 335.55 °C as a result of borax application with the immersion method, and it increased slightly to 379.53 °C with only BS additive. The results of the borax application of BS reinforced papers by the immersion method showed that the inflection point temperature decreased to 334.24 °C, and it had the highest residual amount at 590 °C with a rate of 44.03% compared to the other samples. As a result, the thermal resistance of BS reinforced papers with borax application with the immersed method is better than the other samples. BS and borax reduce the formation of calories during the burning of the paper; thus, this ends the burning quickly. In terms of optical properties, it was found that BS reinforcement and borax application reduce the brightness value and increase the yellowness of the paper.

Bakteriyel selüloz, özellikleri nedeniyle tekstil gibi birçok endüstriyel alanda kullanılan ve kullanımı her geçen gün artan bitkisel selüloza alternatif olan bir hammaddedir. Bu çalışmada statik kültür ortamında bakteriyel selüloz üretimi gerçekleştirilmiştir. Bakteriyel selüloz yüzeyleri belirli saflaştırma işlemlerinden geçirilmiş ve daha sonrasında iplik üretimi ve kaplama malzemesi olarak kullanılmak amacı ile DMAc ve LiCl’den oluşan çözücüde çözündürülmüştür. Çözündürme işlemi sonrasında hem rejenere BS ipliği hem de kaplama işlemi sonrası rejenere BS kaplanmış kumaş (pamuk ve viskon) ve iplik (pamuk ve polyester) yüzeyleri elde edilmiştir. Bu işlemler sonrasında elde edilen yüzeylere FTIR, SEM-EDX, TGA, kopma mukavemeti, su buharı geçirgenliği(permetest), termal konfor(alambeta), hava geçirgenliği, yıkama ve sürtme işlemi sonrasında kaplama kalıcılığı analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre BS’den rejenere lif iplik üretilebileceği, kaplanmış olan kumaşların termal konfor ve su buharı geçirgenliği açısından ham kumaşlara göre daha iyi olduğu ve kaplanmış olan iplik ve tekstil yüzeylerinin güç tutuşur özelliğe sahip oldukları gözlenmiştir. Bacterial cellulose is a raw material that is used in many industrial areas such as textile due to its properties and an alternative to plant cellulose whose usage is increasing day by day. In this study, bacterial cellulose production was carried out in static culture medium. Bacterial cellulose surfaces were subjected to certain purification processes and then dissolved in a solvent consisting of DMAc and LiCl in order to be used as yarn production and coating material. After dissolving process, both regenerated BS yarn and after coating process, regenerated BS coated fabric (cotton and viscose) and yarn (cotton and polyester) surfaces were obtained. FTIR, SEM-EDX, TGA, breaking strength, water vapor permeability (permetest), thermal comfort (alambeta), air permeability, coating permeability analyzes after washing and rubbing were performed on the surfaces obtained after these processes. According to the results obtained, it has been observed that regenerated fiber yarn can be produced from BS, the coated fabrics are better than raw fabrics in terms of thermal comfort and water vapor permeability, and the coated yarn and textile surfaces have flame retardant properties.

Doktora Tezi, Bu tezde, grafen oksit ve fonksiyonlandırılmış grafen oksit bir biyopolimerik matris (bakteriyel selüloz) içine dahil edilerek çeşitli grafen oksit bazlı kompozit malzemeler hazırlanmıştır. Sentezlenen nanomalzemeler Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), Raman spektroskopisi, termal gravimetrik analiz (TGA), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan kompozit nanomalzemeler için gaz algılama ve krom iyonu adsorpsiyonunda iki olası uygulama araştırılmıştır. İlk olarak, geniş yüzey alanı, elektriksel özellikleri ve mekanik kararlılıkları ile bilinen grafen türevlerinin uzaydaki dağılımını optimize etmek üzere bakteriyel selüloz matrisle kompozit edilmiş grafen membranın CO2, O2, etanol ve aseton ortamlarındaki gaz sensör performansları araştırılmıştır. Malzemelerin elektrik özellikleri ve dinamik gaz sensör ölçümleri sonucunda %20 grafen oksit katkılı kompozitin optimum hassasiyet, cevap ve toparlanma süreleri sunduğu tespit edilmiştir. Gaz sensör performanslarında grafen iskelet yüzeyindeki fonksiyonel gruplar etkili olup, özellikle polar ve hidrojen bağ imkânı sunan gazlara karşı kompozitlerin daha duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Böylece etanol ve aseton gazlarının malzeme yüzeyinde farklı bölgelerde adsorbe olduğu ortaya konmuştur. Daha sonra, altı değerlikli kromun giderilmesinde fonksyonlandırılmış grafen oksit bazlı malzemeler kullanılmıştır. Cr(VI) adsorpsiyonunun optimal koşulları araştırmak için farklı deneysel şartlar sürekli ve kesikli yöntemler altında yapılmıştır. Daha sonra, kompozit malzemenin giderim yeteneklerini daha fazla araştırmak için tek kullanımlık şırıngalar kullanılarak bir kullanım noktası sistemi tasarlanmıştır., In this thesis, various graphene oxide based composite materials were prepared by incorporating bare graphene oxide and functionalized graphene oxide into a bio polymeric matrix (bacterial cellulose). The synthesized materials were characterized by Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectroscopy, thermal gravimetric analysis (TGA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Two possible applications for the prepared nanomaterials in gas sensing and chromium filtration were explored. Firstly, in the present study, graphene composite derivatives known for their large surface area, electrical properties and mechanical stability, were combined in a bacterial cellulose matrix composite to optimize their distribution in space and to investigate their gas sensor performance in CO2, O2, ethanol and acetone environments. Thanks to the electrical properties and dynamic gas sensor measurements, it was determined that the composite with 20% graphene oxide offers optimum sensitivity, response and recovery times. Gas sensor performances are largely affected by the functional groups on the graphene surface. Composites are mostly sensitive to polar gases offering the possibility to make hydrogen bonds. It was shown that ethanol and acetone gases are adsorbed in different regions on the composite surface. Afterwards, the functionalized graphene oxide based materials were used in the removal of hexavalent chromium Cr(VI). Batch experiments as well as experiments in a continous system were conducted to investigate the optimal conditions for the adsorption of Cr(VI). A point of use system was then designed using disposable syringes in order to further explore the removal abilities of the composite material.

Bu çalışmada, çözelti döküm yöntemi ile 4 farklı bileşimde bakteriyel selüloz (BC) (Gluconacetobacter xylinus'un mikrobiyal fermantasyonu ile üretilmiş), polietilen oksit (PEO) ve kitosan (CH) karışım filmleri hazırlanmıştır. Karışımların hazırlanmasında sabit oranda CH-PEO (%85-%15) ve farklı miktarlarda BC (%0, %2, %4, %6) kullanılmıştır. Hazırlanan filmlerin detaylı termal, mekanik, spektroskopik, morfolojik ve yüzey karakterizasyonu çalışmaları yapılmıştır. BC’un asit hidrolizi için sülfürik asit kullanılmış, taramalı ve geçirimli elektron mikroskopu(SEM&TEM) analizleri BC’un kristalin ve oldukça gözenekli bir yapıya sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. Atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ile filmlerin yüzey pürüzlülüğü belirlenmiş ve, BC miktarı arttıkça karışımların yüzey pürüzlülüğünün de arttığı gözlenmiştir. Hazırlanan filmlerin mekanik mukavemeti, stres-gerinim testleri ile belirlenmiş olup, sonuçlar artan BC miktarının gerilme değerinde ve kopma uzamasında artışa neden olduğunu göstermiştir. Dinamik mekanik analiz (DMA) ile karışım filmlerin camsı geçiş sıcaklıkları (Tg) ve zincirlerin dolaşma yoğunluğu (N) değerleri hesaplanmıştır. Sonuçlar, BC oranı arttıkça karışımların hem Tg hem de N değerinin arttığını göstermektedir. Karışımların termal analizi için diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve termal gravimetrik analiz (TGA) teknikleri kullanılmıştır. BC ilavesi PEO'nun kristalinitesini bir ölçüde bastırmış ve karışım filmlerinin termal stabilitesini etkilemiştir. CH ve BC herhangi bir erime noktası göstermediğinden ve tüm karışımlarda CH– PEO oranı sabit olduğundan, PEO'nun erime noktasındaki düşüş BC ilavesinden kaynaklanmaktadır. BC partiküllerinin gözenekli yapısı sayesinde zincirler arasındaki etkileşimi artırarak PEO’nun morfolojik yapısını bozduğu düşünülmektedir. BC partiküllerinin PEO zincirleri arasına girerek PEO’nun C-O-C eter oksijeni ile hidrojen bağı yapması kristal yapıyı etkilemiştir. Bu sonuçlar literatür bilgileri ile de desteklenmektedir.Bildiğimiz kadarıyla CH ve PEO'nun karışımları üzerine literatürde birçok çalışma olmasınarağmen, umut verici yeni bir aktif gıda ambalaj malzemesi olabilecek BC dolgulu PEO-CH karışımların karakterizasyonu hakkında bir rapor bulunmamaktadır. In this study, 4 different compositions of bacterial cellulose (BC) (produced by microbial fermentation of Gluconacetobacter xylinus), polyethylene oxide (PEO), and chitosan (CH) blend films were prepared by solution casting method. A fixed ratio of CH-PEO (%85-%15) and different amounts of BC (%0, %2, %4, %6) were used. The detailed thermal, mechanical, spectroscopic, morphological and surface characterizations of the blend films were performed.Acid hydrolysis was applied for the hydrolysis of BC and, scanning and transmission electron microscope (SEM&TEM) analyses revealed that obtained BC has a highly porous structure. AFM determined the surface morphology of the blend films and the surface roughness of blends increased upon the increased amount of BC, which may be attributed to BC enrichment on the blend film surface. Stress-strain tests determined the mechanical properties of the blends, and an increased amount of BC resulted in a slight increase in the stress value and elongation at break.Glass transition temperatures (Tg) and degree of entanglement density (N) of the blend films were calculated by dynamic mechanical analysis (DMA), and both were increased with the amount of BC. The increase in Tg values was due to the filler effect of BC, which was placed between PEO and CH chains, preventing segmental movements to some extent. Differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA) were used for the thermal analysis of the blend films. The BC addition suppressed the crystallinity of PEO, and the thermal stability of blends was slightly affected by BC. CH and BC do not display any melting points and the ratio of BC to PEO is fixed in all blends. The decrease in melting point of PEO in blend composition was due to the interaction between BC and PEO chains. It is notable that the BC hindered the PEO crystallinity to some extent. This result was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) results. Although many studies on CH and PEO blends has been found in the literature, to the best of our knowledge, there is no report on the detailed characterization of the BC filled PEO-CH blends which may be a novel promising active food packaging material.

Yüksek Lisans Tezi, Bu tezde, IrO2 nanopartiküller (IrO2NP) ile katkılanmış bakteriyel selüloz (BS) kullanılarak dopamin tespitinde kullanılmak üzere kâğıt temelli bir optik sensör hazırlanmıştır. Elde edilen kompozit nanomalzeme (IrO2NP@BS) Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR), Raman Spektroskopisi, X-ışını Kristalografisi (XRD), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FE-SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ve UV-Vis-NIR Spektrofotometresi ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan kompozit nanomalzemedeki IrO2NP için iki farklı sentez yöntemi kullanılmıştır. Uygun sentez yönteminin belirlenmesiyle beraber liyofilizasyon ve süzme metotları ile iki farklı kâğıt platform uygulaması gerçekleştirilmiştir. Burada, sentezlanen IrO2NP’ler ile BS katkılanarak kompozit malzeme elde edilmiştir. Kâğıt ortamında, katekol grubunda yer alan dopaminin IrO2 nanopartikül yüzeyleri üzerindeki olası bağlanması sonucu renk değişiklikleri araştırılmıştır. Ayrıca, IrO2NP@BS ile elde edilen kâğıt sensörün askorbik asit, ürik asit, fenilalanin, glikoz, lizin, histidin, sistein ve sistin gibi biyomoleküllere karşı seçicilik çalışmaları da yapılmıştır. Deneyler neticesinde kâğıt sensörün dopamine karşı seçici olduğu tespit edilerek hızlı test kiti uygulaması gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, farklı biyoaktif mololeküllerle yapılan bu çalışmada, IrO2NP@BS’nin optik özellikleri, taşıma ve uygulama kolaylığı, sunmuş olduğu imkânlar sayesinde farklı alanlarda dopamin sensör olarak kullanılabilirliğini gösterilmiştir., In this thesis, a paper-based optical sensor for dopamine detection was obtained by using bacterial cellulose (BS) doped with IrO2 nanoparticles (IrO2NP). The resulting composite nanomaterial (IrO2NP@BS) was characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Raman Spectroscopy, X-ray Crystallography (XRD), Transmission Electron Microscope (TEM), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Atomic Force Microscopy (AFM) and UV-Vis-NIR Spectrophotometer. Two different IrO2NP synthesis methods were used to add the prepared composite nanomaterials. With the determination of the appropriate synthesis method, two different paper platform applications, lyophilization and filtration methods, were also investigated. Here, composite material was obtained by doping IrO2NP and BS matrices, and color changes were investigated as a result of possible binding of dopamine in the catechol group on the IrO2NP surfaces in the paper medium. For this purpose, synthesis and characterization of homogeneous nanoparticles, obtaining selectivity for dopamine among various interacting compounds and biomolecules (ascorbic acid, uric acid, phenylalanine, glucose, lisin, histidine, cysteine and cystine) based on the interaction of nanoparticle surface, are suitable for the detection of dopamine in vital fluids of the detection limit of sensor application. This study includes objectives such as the observation of dopamine sensor in different areas, thanks to the optical properties of IrO2NP@BS, the possibilities it offers thanks to its easy transport and application.

Doğada meyve ve bitki yüzeylerinde bulunan asetik asit bakterileri, şeker alkollerini, şekeri ve etanolü oksitleyerek sirke ve kombucha çayı gibi fermente ürünlerin üretiminde rol oynarlar. Yapılan bu çalışmada, meyve sirkeleri ve Malatya kayısısından asetik asit bakterilerinin izolasyonu, moleküler identifikasyonu ve bazı teknolojik özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, Hacıhaliloğlu ve Hasanbey Malatya kayısısı çeşitleri ile çeşitli meyveler kullanılarak (portakal, elma, ahlat armudu, erik, beyaz üzüm ve kırmızı üzüm) üretilen sirkeler bakteri izolasyonu için kullanılmıştır. AAM (acetic acid medium) ve GYC (glikoz yeast extract calcium carbonate agar) besiyerlerine yapılan ekimler sonucunda 63 izolat elde edilmiştir. Moleküler tanımlama için izolatlardan DNA ekstraksiyonu yapılmış ve elde edilen DNA'lar (GTG)5 rep-PCR parmak izi analizinde kullanılmıştır. Aynı parmak izi görüntüsünü veren izolatlar gruplanmış, her grup içerisinden seçilen izolatların, 16S rRNA ve/veya 16S- 23S rRNA ITS bölgeleri PCR ile çoğaltılıp dizilenmiştir. Dizilim analizi sonuçlarına göre izole edilen 63 suşun 19 tanesinin asetik asit bakterisi ve 44 tanesinin ise laktik asit bakterisi olduğu gözlenmiştir. Kayısıda Gluconobacter cerinus ve Leuconostoc mesenteroides türleri gözlenirken, sirkelerden Acetobacter syzgii, Komagataeibacter saccharivorans, Komagataeibacter sp., Gluconobacter sp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum ve Leu. mesenteroides türleri izole edilmiştir. Her iki kayısı cinsinde de G. cerinus ve Leu. mesenteroides türlerinin gözlenmesi bu türlerin Malatya kayısısı mikrobiyotasının önemli üyeleri olduğuna işaret etmektedir. Sirkelerden izole edilen Gluconobacter sp. ELS3, ELS4, ELS5 ve Komagataeibacter sp. GUS3 izolatları, şimdiye kadar tanımlanmış tip suşlardan farklılık gösterdiğinden bunlar yeni tür olma potansiyeli taşımaktadır. Elde edilen ve tanımlanan asetik asit bakterilerinin sıcaklık toleransları 30°C, 35°C ve 38°C'de, alkole dayanıklılıkları ise % 4, % 6, % 8 ve % 10 etanol içeren GYEC (glukoz maya ekstraktı kalsiyum karbonat agar) test edilmiştir. İzolatlardan 38°C'de üreyebilen olmazken, 19 suşun sadece 8'inin 35°C'de gelişebildiği gözlenmiştir. Kayısı izolatlarının etanole dayanıklılıklığı % 4-6 arasında iken, sirke izolatlarının % 6-8 arasında olduğu belirlenmiştir. İzolatlar Hestrin ve Schramm (HS) besiyerinde selüloz üretimi açısından taranmış, bir izolatın, Komagataeibacter sp. GUS3, selüloz ürettiği gözlenmiştir. Bu izolatın selüloz üretimi 26-34°C sıcaklık aralığında HS besiyerinde iki değişik pH değeri kullanılarak (pH 5 ve pH 6) incelenmiş; istatistiksel bir farklılık olmamakla birlikte, en yüksek selüloz üretimi 28°C ve pH 6 koşullarında (1,644±0,4016 g/L) gözlenmiştir. Sonuçlar Komagataeibacter sp. GUS3'ün bakteriyel selüloz üretiminde kullanılma potansiyeli olduğunu göstermektedir. Acetic acid bacteria found on fruit and plant surfaces in nature play a central role in the production of fermented products such as vinegar and kombucha, by oxidizing sugar alcohols, sugar and ethanol. In this study, it was aimed to isolate, molecularly identify and determine some technological properties of acetic acid bacteria from fruit vinegars and Malatya apricot. For this purpose, Malatya apricot varieties, Hacıhaliloğlu and Hasanbey and vinegar samples produced using various fruits (orange, apple, pear, plum, white grape and red grape) were used for bacterial isolation. As a result of cultivation on AAM (acetic acid medium) and GYC (glucose yeast extract calcium carbonate agar) media, 63 isolates were obtained. For molecular identification, DNA of the isolates was extracted and the obtained DNAs were used in (GTG)5 rep-PCR fingerprinting analysis. The isolates showing the same fingerprinting pattern were grouped, and the 16S rRNA and/or 16S-23S rRNA ITS regions of the selected isolates from each group were PCR amplified and sequenced. According to the results of the sequencing analysis, 19 of the 63 strains were acetic acid bacteria and 44 were lactic acid bacteria. While the species Gluconobacter cerinus and Leuconostoc mesenteroides were observed in apricots, Acetobacter syzgii, Komagataeibacter saccharivorans, Komagataeibacter sp., Gluconobacter sp., Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum and Leu. mesenteroides were isolated from vinegars. The presence of G. cerinus and Leu. mesenteroides in both apricot varieties indicated that these species are important members of the microbiota of Malatya apricot. The isolates Gluconobacter sp. ELS3, ELS4, ELS5 and Komagataeibacter sp. GUS3 has the potential to be defined as new species as they differ from the type strains described so far. The temperature tolerances of the acetic acid bacteria obtained were determined at 30°C, 35°C and 38°C, and their alcohol tolerance was determined in GYEC (glucose yeast extract calcium carbonate agar) medium containing 4%, 6%, 8% and 10% ethanol. While no isolates were able to grow at 38°C, only the 8 of 19 strains were able to grow at 35°C. The ethanol tolerance of apricot isolates was 4-6%, while that of vinegar isolates were 6-8%. Isolates were screened for cellulose production on Hestrin and Schramm (HS) medium. One isolate, Komagataeibacter sp. GUS3 produced cellulose. Cellulose production of this isolate was investigated using HS medium at two different pH values (pH5 and pH6) in the temperature range of 26-34°C; although there was no statistical difference, the highest cellulose production (1,644±0,4016 g/L) was observed using the conditions 28°C and pH 6. The results indicated the potential of Komagataeibacter sp. GUS3 in the production of bacterial cellulose.

YÖK ID: 667803 Bakteriyel selüloz bakteriler tarafından üretilen bir biyopolimerdir. Benzersiz özelliklere sahiptir ve bitki selülozuna göre oldukça saf olarak elde edilmektedir. Biyoteknolojideki gelişmelerle beraber bakteriyel selülozun önemi ve kullanım alanı çeşitliliği gün geçtikçe artmaktadır. Bu nedenle çalışmamızın birinci hedefi ev yapımı sirke ve SCOBY (Symbiotic Colony of Bacterias and Yeasts) olarak da bilinen kombucha mantarı çayından, selüloz üreticisi olan mikroorganizmaların izole ve identifiye edilmesidir. Çalışmamızın ikinci hedefi ise tanımlanan bu bakterilerden bakteriyel selüloz üretiminin varlığının gösterilmesidir. Bu çalışmada, sirke ve kombucha mantarından kültür yöntemi ile mikroorganizmaların izolasyonu yapılmıştır. İzolasyon için Hestrin Schramm (HS) kültür ortamında 30°C'de ve pH 6,0±0,02 kullanılmıştır. İzole edilen suşların identifikasyonu için klasik ve biyokimyasal testler uygulandı. Test sonuçlarına göre Gluconacetobacter cinsine ait oldukları belirlenen bakterilerin belirli oranlarda bakteriyel selüloz ürettikleri gözlenmiştir. Üreme süresince kültür ortamı pH'sı değişmiş ve kültür yüzeyinde membran tespit edilmiştir. Kalınlaşan membranların karakterizasyonu FTIR analizi ile yapılmıştır. Bakteriyel selüloz olduğu saptanan membranların lif kalitesini anlamak amacıyla kurutulup ağırlığı ölçüldükten sonra distile su içerisine daldırılıp yaş ağırlıkları ölçülüp su absorbsiyon oranları belirlenmiştir. Çalışmamız sonucunda hedeflenen bakteri türleri izole edilmiş ve selüloz üretimi gözlenmiştir. Çalışmamızda elde edilen bakteriler hakkında daha detaylı bilgi elde edildikten sonra ürettikleri bakteriyel selülozun kalitesini artırmak için gerekli çalışmalar sonrasında, ham madde olarak kullanılabilecek yeni bir ürün geliştirilmesi düşünülmektedir. Bacterial cellulose is a biopolymer produced by bacteria. It has unique properties and is obtained quite pure compared to plant cellulose. With the developments in biotechnology, the importance and usage area of bacterial cellulose is increasing day by day. Therefore, the primary goal of our study is to isolate and identify cellulose-producing microorganisms from homemade vinegar and kombucha mushroom tea, also known as SCOBY (Symbiotic Colony of Bacterias and Yeasts). The second goal of our study is to show the existence of bacterial cellulose production from these bacteria. In this study, isolation of microorganisms was made from vinegar and kombucha mushrooms by culture method. For isolation, Hestrin Schramm (HS) culture medium at 30 ° C and pH 6,0 ± 0,02 was used. Classical and biochemical tests were applied for the identification of the isolated strains. According to the test results, it was observed that bacteria that were determined to belong to the genus Gluconacetobacter produced bacterial cellulose at certain rates. During the breeding, the pH of the culture medium has changed and the membrane was detected on the culture surface. Characterization of thickened membranes was made by FTIR analysis. In order to understand the fiber quality of the membranes found to be bacterial cellulose, they were dried and weighed, then immersed in distilled water, their wet weight was measured, and water absorption rates were determined. As a result of our study, targeted bacterial species were isolated and cellulose production was observed. After obtaining more detailed information about the bacteria obtained in our study, it is planned to develop a new product that can be used as a raw material after the necessary studies to increase the quality of the bacterial cellulose they produce. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- İV ABSTRACT -- Vİ TEŞEKKÜR -- Vİİİ ÇİZELGELER DİZİNİ -- Xİ ŞEKİLLER DİZİNİ -- Xİİ RESİMLER DİZİNİ -- Xİİİ SİMGELER VE KISALTMALAR -- XİV 1. GİRİŞ -- 1 2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI -- 3 2.1 Se l ü l o z -- 3 2.2 Ba k t e r iy e l Se l ü l o z -- 5 2.3 Ba k t e r iy e l Se l ü l o z u n Ya p IS I -- 7 2.4 BS Ür e t im i Ya p a n Mik r o o r g a n iz m a l a r v e Ko m b u c h a Ma n t a r I -- 11 2.5 BS Biy o s e n t e z İ v e Me k a n iz m a s I -- 16 2.5.1 Bakteriyel Selüloz Sentezi -- 19 2.6 BS ÜRETİMİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER -- 21 2.6.1 Fermentasyon Yöntemleri -- 22 2.6.2 Karbon ve Azot Kaynakları -- 32 2.6.3 Sıcaklık ve pH Etkileri -- 35 2.6.4 Oksijen ve Karbondioksit Etkisi -- 36 2.7 BS ÜRETİMİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ -- 36 2.8 UYGULAMA ALANLARI -- 38 2.8.1 Sağlık -- 39 2.8.2 Gıda -- 43 2.8.3 Kağıt -- 45 2.8.4 Kozmetik 46 x 2.8.5 Diğer Uygulamalar -- 51 3. MATERYAL VE YÖNTEM -- 55 3.1 Ma t e r y a l -- 55 3.1.1 Kimyasallar -- 55 3.1.2 Örnek temini -- 55 3.1.3 Besi ortamları ve hazırlanışı -- 55 3.1.4 Çözeltiler ve Boyalar -- 58 3.2 YÖNTEM -- 59 3.2.1 Bakteri İzolasyonu -- 59 3.2.2 Bakterilerin İdentifikasyonu -- 60 3.2.3 BS Saflaştırma -- 62 3.2.4 BS Karakterizasyonu -- 63 4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA -- 64 4.1 MİKROORGANİZMA İZOLASYONU SONUÇLARI -- 64 4.1.1 Gram boyama sonuçları -- 64 4.1.2 Biyokimyasal Test Sonuçları -- 67 4.1.3 Bakteriyel Selüloz Karakterizasyonu -- 68 5. SONUÇ VE ÖNERİLER -- 79 KAYNAKLAR -- 80 ÖZGEÇMİŞ -- 105

Günümüzde aşılar önemli aşamalar kaydetmiş olsa da, adjuvan ihtiyacı söz konusu olduğunda yeni aday moleküllere ihtiyaç duyulmaktadır. Alüminyum adjuvanlarının istenmeyen birçok yan etkisi olmasına rağmen halen daha yerini alabilecek bir alternatif bulunamamıştır. Bu tez çalışmasının amacı, mikrobiyal yöntemle sentezlenen bakteriyel selülozun (BS) alternatif aşı aduvanı olarak potansiyelinin değerlendirilmesidir. Bu kapsamda mikrobiyal yöntemle Gluconacetobacter xylinus suşundan sentezlenen BS'nin fiziksel ve kimyasal yöntemlerle partikül forma dönüştürülmesi optimize edilmiş, elde edilen fibril mikropartiküllerin Zetasizer ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile karakterizasyonu yapılmıştır. Ardından sığır serum albümin ile kojuge hale getirilen mikropartiküllerin makrofaja farklılaştırılmış U937 hücreleri üzerindeki sitokin salgılama [(tümör nekroz faktörü α (TNF-α) ve interlökin 6 (IL-6)] ve hücresel alım çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmada model antijen olarak bovin serum albümin (BSA), pozitif kontrol olarak ise alüminyum tuzu kullanılmıştır. Salgılanan TNF-α ve IL-6 seviyeleri ELISA (Enzim bağlı immunosorbent assay) kitleri ile ölçülmüş, hücresel alım ise konfokal mikroskop ile incelenmiştir. BS partikülü elde etmede asit hidroliz yöntemi iyi sonuçlar vermiş ve 1-5 μm boyutlarında fibril mikropartiküller elde edilmiştir. Makrofaja farklılaştırılmış U937 hücrelerine verilen 500μg/ml BSA-BS konjugatı ile en yüksek TNF-α sitokin seviyesi (113 ng/ml) elde edilmiş ve pozitif kontrol grubunun sitokin seviyesi (49,833 ng/ml) ile kıyaslandığında istatistiksel olarak anlamlı olduğu ve BS mikropartiküllerinin hücresel alımı gösterilmiştir. IL-6 sitokin seviyesinde ise alum grupları ile aralarında istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmamıştır. Sonuç olarak BS mikropartiküllerin istenen şekilde kısıtlı IL-6 üretimi ile TNF-α sitokin seviyesini arttırdığı ve aşı adjuvanı olarak kullanım potansiyeli olduğu belirlenmiştir., Although vaccines have made significant advances today, new candidate molecules are needed as adjuvants. Aluminum adjuvants have many side effects, but there is no good alternative to these materials. The aim of this thesis is to develop a biocompatible vaccine adjuvant from bacterial cellulose (BS) synthesized by microbial method, alternative to current adjuvants. In this context, the conversion of BS synthesized by microbial method from Gluconacetobacter xylinus into particle form by physical and chemical methods was optimized, and the characterization of the obtained fibrous microparticles was made with Zetasizer and scanning electron microscope (SEM). Subsequently, cytokine secretion [(tumor necrosis factor α (TNF-α) and interleukin 6 (IL-6)] and cellular uptake studies of microparticles conjugated with bovine serum albumin on macrophage-differentiated U937 cells were performed. In the study, bovine serum albümin (BSA) was used as the model antigen and aluminum salt was used as the control. Secreted TNF-α and IL-6 were measured with ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) kits, and cellular uptake was examined with a confocal microscope. The acid hydrolysis method was successful in obtaining BS particles, and 1-5 μm microparticles with fibril structure were obtained. The highest TNF-α cytokine level (113 ng/ml) was obtained with 500μg/ml BSA-BS conjugate given to macrophage- differentiated U937 cells and it was statistically significant compared to the cytokine level of the control group (49.833 ng/ml), and cellular uptake of BS microparticles was shown. There was no statistically significant difference between the alum groups at IL-6 cytokine levels. As a result, it was determined that BS microparticles increase TNF-α cytokine level with restricted IL-6 production as desired and have the potential to be used as a vaccine adjuvant.

Biyouyumlu, üretimi kolay, yüksek çekme dayanımı gösteren, nanofibril ağ yapısı ile yüksek su tutma özelliğinde olan Bakteriyel selüloz (BS) bazı mikroorganizmalar tarafından üretilen doğal bir polimerdir. Medikal uygulamalar için iyi bir aday olan BS, membran yapısı nedeniye deri ikamesi çalışmalarında da potansiyel taşımaktadır. Ancak, sıkı olan nanoselüloz fiberleri hücre tutunması ve göçüne imkân vermemektedir. Bu tez kapsamında deri ikamesi olarak kullanılabilecek yeterli gözenek çapına sahip BS’nin in situ üretimi, keratin ile modifikasyonu ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Glucanoacetobacter xylinus ATCC 700178 suş kullanılarak iki farklı yöntemle (agar parçalama ve agar damlatma) selüloz nanofibrilleri arasındaki gözenek çapı arttırılarak üretilen BS daha sonra derinin önemli bir bileşeni olan keratin ile modifiye edilmiştir. Keratin kaynağı olarak atık insan saçları kullanılmış ve Shindai özütlemesi ile keratin elde edilmiştir. Keratin çözeltisi BS membranlarına emdirilerek malzemenin karakterizasyonu FTIR (Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektrometresi), SEM (Taramalı elektron mikroskobu) ve fiziksel dayanım testleri ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçta, yeterli gözenek çapına sahip (>100μm) yapısında keratin içeren ve 0,5- 1N dayanıma sahip, deri ikame adayı BS üretimi gerçekleştirilmiştir., Bacterial cellulose (BS), which is biocompatible, easy to produce, has high tensile strength, has high water retention with its nanofibrile network structure, is a natural polymer produced by some microorganisms. Being a good candidate for medical applications, BS also has potential in skin substitution studies due to its membrane structure. However, dense nanocellulose fibers do not allow cell attachment and migration. In this thesis, in situ production, modification and characterization of BS with adequate pore diameter that can be used as skin substitution is aimed. BS was produced by using Glucanoacetobacter xylinus ATCC 700178 strain by two different methods (agar spliting and agar dropping) by increasing the pore diameter between cellulose nanofibrils and then modified with keratin, an important component of the skin. Waste human hair was used as the source of keratin and keratin was obtained by Shindai extraction. The characterization of the material by absorbing the keratin solution into BS membranes was carried out by FTIR (Fourier transform infrared spectrometer), SEM (Scanning electron microscope) and physical strength tests. As a result, BS was produced with a pore diameter (> 100 μm) containing keratin and a 0,1-1N strength.

Merkezi sinir sistemine ilaç hedefleme ve ilaç geliştirme çalışmalarında sıklıkla kullanılan mevcut in vitro Kan Beyin Bariyeri (KBB) modelleri henüz beyinde bulunan bu özel bariyerin geçirgenlik özelliklerini tam anlamıyla taklit edememektedir. Deney hayvanlarının kullanımına getirilen etik kısıtlamalar ve hayvanlardaki bariyer sisteminin insanlardan farklılıklar göstermesi, KBB'yi etkileyebilecek unsurların araştırılmasında ve beyne ilaç hedefleme çalışmalarında güvenle kullanılabilecek gerçekçi bir KBB modelinin üretilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tez çalışmasında KBB'yi hem hücre organizasyonu bakımından, hem de mekanobiyolojik açıdan gerçekçi bir şekilde taklit eden in vitro bir deneysel model üretilmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda üç boyutlu (3B) KBB modelinde bazal membran yerine hücre dışı matriksi iyi taklit ettiği önceki çalışmalarda gösterilmiş olan bakteriyel selüloz (BS) kullanılmıştır. BS'nin luminal kısmına beyin mikrosvasküler endotel hücreleri (BMEH), abluminal kısmına astrosit (AH) ve beyin mikrovasküler perisit hücreleri (BMPH) ekilmiştir. Bu üç hücre tipinin KBB modellerinde beraber kullanılması, geçirgenliğin azaltılarak modelin gerçekçiliğinin arttırılması açısından önem taşımaktadır. Hücreler hem iki boyutlu (2B) statik olarak hem de kılcal damarlarının fizyolojik olarak maruz kaldığı kan akışını, kayma gerilimini ve kalpten pompalanan kanın basınçla oluşturduğu dairesel germe kuvvetini modelleyebilmek amacıyla 3B bir KBB biyoreaktör sistemi içerisinde kültive edilmiş, sıkı ve adherens bağlantı proteinlerinin ifade miktarları belirlenmiş, hücrelerin morfolojik değişiklikleri, canlılıkları incelenmiş, modelin geçirgenliği hem moleküler olarak hem de transendotelyal elektrik direnci (TEER) ölçülerek belirlenmiştir., Today there are several BBB models frequently used in drug screening, targeting and development studies, but none of those are able to properly imitate the permeability of this special barrier. Due to ethical limitations to the use of experimental animals and the fact that the barrier system in animals is different than that in humans make the development of a realistic model that can be safely and reliably used in drug targeting studies and investigating factors can affect BBB essential. The aim of this thesis is the construction of a reliable in vitro BBB model mimicking physiological BBB in terms of cellular organization and mechanobiology. With this aim, as a replacement of the basal membrane, bacterial cellulose (BC), which is previously shown to imitate extracellular matrix was used for developing the new three-dimensional (3D) BBB system. Brain microvascular endothelial cells (BMECs) were seeded in luminal section and astrocytes and brain microvascular pericytes (BMPCs) were seeded in abluminal section of the membrane. Co-cultivation of these three cell types is essential in order for the BBB model to be more realistic by reducing permeability. The cells were cultivated both on a two-dimensional (2D) static BBB model and in the 3D BBB reactor system, which is designed and constructed in order to simulate the physiological blood flow, shear stress and circumferential stress caused by the heart beat on brain capillaries; and amount of expression of tight and adherence junction proteins were determined, morphological changes and vitality were examined, and permeability of the model was examined in molecular level and determined by measuring trans-endothelial electrical resistance (TEER).

Selüloz bitkilerde hücre duvarı yapısında bulunan ve endüstride yaygın olarak kullanılan bir polimerdir. Günümüzde selüloz esas olarak bitki kaynaklarından elde edilmektedir. Ancak son 30 yılda yapılan çalışmalar, selüloz üretebilen bakteriler üzerinde yoğunlaşmıştır. Bakteriyel selüloz daha saf olması, daha yüksek su tutma kapasitesine sahip olması, üretim sırasında meydana gelen değişimlere uygunluğu ve GRAS olarak kabul edilmesi gibi özellikleri ile bitkisel selülozdan ayrılmaktadır. Bu özellikleri nedeniyle bakteriyel selüloz gıda sanayisinde özellikle, düşük kalorili tatlı, cips ve şekerlemelerin üretiminde; dolgunluk verici olarak tatlı, dondurma ve salata soslarının bileşiminde, ayrıca sosis ve etlerin kaplanmasında güvenilir ve geniş bir kullanım potansiyeline sahiptir. Gıda işleme uygulamalarında bakteriyel selüloz kullanımı üzerinde yapılacak araştırmalardan alınacak sonuçların bakteriyel selülozun daha yaygın kullanımına olanak sağlayacağı düşünülmektedir.

Eser, 30.06.2019 tarihine kadar yazarı tarafından kısıtlanmıştır. Bu çalışmada, farklı derinlik ve hacimlerde 2 ayrı besi ortamı kullanılarak bakteriyel selüloz (BS) üretimine olan etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, ATCC’den temin edilen Gluconacetobacter hansenii (ATCC® 23769™) ve piyasadan temin edilen havuç materyalleri kullanılmıştır. Karşılaştırma olarak BS üretiminin standart besi ortamı olan Hestrin ve Schram (HS) kullanılmıştır. Hazırlanan iki farklı besi ortamlarına (HS ve havuçtan elde edilen besi ortamı) Gluconacetobacter hansenii bakterisi ilave edilerek 10 gün bekletilmiştir. Oluşan BS tabakalarının morfolojik özellikleri SEM ile incelenmiştir. Su tutma kapasitesi (STK) BS-H 210, 310, 360 ve 410 ml’lik hacim miktarları için sırasıyla; 38.60, 35.38, 36.35 ve 37.28 olarak bulunmuştur. BS-Kontrol 210, 310, 360 ve 410 ml’lik hacimlerindeki verimi ise sırasıyla; 69,07, 77,05, 71,17 ve 55,77 olarak bulunmuştur. Selüloz verimleri BS-H 210, 310, 360 ve 410 ml’lik hacim miktarlarındaki verimi sırasıyla; 1,19 g, 1,35 g, 1,33 g, ve 1,21 g olarak belirlenmiştir. BS-Kontrol 210, 310, 360 ve 410 ml’lik hacimlerindeki verimi ise sırasıyla; 0,61 g, 0,51 g, 0,63 g, ve 0,65 g olarak belirlenmiştir. Diğer taraftan, termal analiz sonuçlarına göre elde edilen BS’lerin, DTGmax pik değerleri ve T%50 değerleri genellikle 330°C – 370°C arasında olduğu belirlenmiştir. XRD sonuçlarına göre BS-H ve BS-K kristal indekslerinin sırasıyla; % 77 - %87 ve 78 -86 arası olduğu tespit edilmiştir. Kimyasal bağ yapısının literatür ile karşılaştırıldığında uyumlu sonuçlar gösterdiği belirlenmiştir. In this research, commercially available, carrot juice was explored as alternative feedstock for production of bacterial cellulose (BC) by Gluconacetobacter hansenii (ATCC® 23769™). Two types of culture media were used: Hestrin–Schramm and the carrot juice medium and these culture media were incubated statically for 10 days. The effect of the different volumes of media on the microbial process and the utilization of the substrates by the bacteria, were also examined. The produced BC was analyzed using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The water holding capacity (WHC) did not vary greatly with 210 mL (38.6 %), 310 mL (35.4 %), 360 mL (36.4 %) and 410 mL (37.3 %) of carrot juice media, however the WHC of 310 mL HS media (77.1 %), actually achieved a greater WHC, compared to 410 mL of HS media (55.8 %). BC produced in the carrot juice media showed higher yields than cellulose produced in HS media, with values of 1.19 g, 1.35 g, 1.33 g and 1.21 g for media with 210 mL, 310 mL, 360 mL and 410 mL, respectively. According to XRD and TGA results, there were no significant differences in the crystallinity and thermal stability of cellulose produced between HS and the carrot juice medium. FT-IR of BC from HS andcarrot juice medium also demonstrated a similar spectrum to alpha cellulose and microcrystalline cellulose.

Bu tezde Acetobacter xylinum tarafından üretilen bakteriyel selüloz (BS), insan keratin proteini ile birleştirilerek yeni bir doğal kompozit biyomalzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada üretimle eş zamanlı (in situ) ve üretim sonrasında (post) olmak üzere iki farklı yaklaşım kullanılarak BS tabanlı keratin içeren yeni bir nanokompozit malzeme üretilmiştir. Atık insan saçından keratin izolasyonu Shindai yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. BS'ye in situ olarak %1, 2, 3 w/v, üretim sonrası (post) 0,1 ml/cm2 keratin çözeltisi (3,66 mg/ml) kullanılarak modifikasyonlar uygulanmıştır. Üretimler sonrası %3 keratin ile in situ BS/keratin kompoziti ve post modifiye BS/keratin kompozitlerinin SEM, EDX, FTIR, XRD, sitotoksisite ve endotoksisite analizleri ile ileri karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Üretilen yeni BS/keratin kompozitinin biyoyapay deri geliştirmede kullanım potansiyelinin araştırılması amacıyla in vitro hayvan hücre kültürü teknikleri ile insan deri fibroblast ve keratinosit hücreleri ile olan ko-kültür etkileşimlerine bakılmıştır. BS'nin keratin ile birleştirilmesi deri hücreleri ile etkileşimi destekleyici özellikte, biyoyapay deri malzemesi geliştirmede yüksek potansiyele sahip olabilecek yeni bir kompozit biyomalzeme üretimi ile sonuçlandırılmıştır., In this thesis, a new natural biocomposite production has been done by combining bacterial cellulose (BC) produced by Acetobacter xylinum with keratin protein isolated from human hair. Two different composite production approaches have been used named as in situ production and post modification. Both two methods have yielded successful results for production of BC based nanocomposite-containing keratin. Keratin isolation from human hair has been performed with Shindai method. BC modifications have been made using 1, 2, 3 % w/v keratin for in situ production and 0,1 ml/cm2 keratin (3,66 mg/ml) for post modification. A new biocomposite materials have been investigated for surface properties, appearence, elemental analysis, chemical bond structure, cytotoxicity and endotoxicity. Human skin fibroblast and keratinocyte cells coculture interaction have been investigated by using in vitro animal cell culture techniques for the assessment of application potential of the new BC/keratin composites as bioartificial skin. Combining of BC with keratin have been provided a new composite biomaterial production which could have high potential for bioartificial skin by supporting skin cells.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007, Bu çalışmada, Acetobacter xylinum DSM 2004 tarafından bakteriyel selüloz sentezlenmesi için gerekli optimum fermentasyon süresi belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda Acetobacter xylinum DSM 2004’ün optimum büyüme süresi ve bakteriyel selüloz üretim süresi 10 gün olarak saptanmıştır. Daha sonra farklı karbon kaynakları kullanılarak bakteriyel selüloz üretimi değerlendirilmiştir. Besi yerine eklenen glikoz, fruktoz, mannitol, sukroz ve laktoz gibi basit şekerler içerisinde en yüksek verimin sukroz içeren besi yeri kullanıldığında elde edildiği görülmüştür. Karbon kaynaklarının etkisinin araştırılmasına ek olarak, Acetobacter xylinum DSM 2004 kullanılarak statik kültürde melaslı besi yerinde bakteriyel selüloz verimi araştırılmıştır. Melastaki safsızlıklardan kurtulmak amacıyla melasa ön işlem uygulanmasına rağmen, elde edilen bakteriyel selüloz verimi basit besi yerine kıyasla daha düşüktür. Yapılan farklı başlangıç şeker konsantrasyonuna sahip melaslı besi yeri deneylerinde en yüksek verim, başlangıç şeker konsantrasyonu 20 g/L ve 40 g/L olduğunda elde edilmiştir. Bu sonuçlara dayanılarak bakteriyel selüloz üretiminde düşük melas konsantrasyonlu besi yerlerinin kullanılması gerektiği görülmüştür., In this study, optimum time for the production of cellulose by Acetobacter xylinum DSM 2004 were determined under static cultures. Optimum time course of growth of Acetobacter xylinum DSM 2004 and cellulose production was obtained as 10 days. The production of bacterial cellulose using different carbon sources was also evaluated. Among simple sugars such as glucose, fructose, mannitol, sucrose and lactose, sucrose gave the highest yield. In addition, bacterial cellulose production by Acetobacter xylinum DSM 2004 using molasses medium was also carried out in static culture. Although the molasses was subjected to pretreatment to enhance the bacterial cellulose production, bacterial cellulose production was lower compared with defined media. Among the experiments performed with different initial sugar concentrations using molasses medium, bacterial cellulose production was maximum at sugar concentrations of 20 g/L and 40 g/L. These results indicate that maintaining a lower molasses concentration is essential for bacterial cellulose production., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007, Bu çalışmada, Acetobacter xylinum DSM 2325 kullanılarak bakteriyel selüloz sentezine farklı karbon kaynaklarının etkisi araştırılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde klasik Hestrin Schramm besi yeri ile optimum fermantasyon süresi 10 gün olarak belirlenmiştir. Daha sonra Hestrin Schramm besi yerindeki glikoz, aynı oranlarda fruktoz, mannitol, sakkaroz ve laktoz ile değiştirilerek, 10 gün süreyle statik koşullarda fermantasyon gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın sonunda en yüksek bakteriyel selüloz verimini veren karbon kaynağı fruktoz olarak belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında kompleks besi yeri olan melas ile bakteriyel selüloz sentezi gerçekleştirilmiştir. 20, 40, 60 ve 80 g/L başlangıç şeker konsantrasyonundaki melas çözeltileri ile 10 gün süreyle statik koşullarda fermantasyon yapılmış, en yüksek verim başlangıç şeker konsantrasyonu 20 g/L olduğunda elde edilmiştir. Ancak melaslı besi yerinde elde edilen bakteriyel selüloz verimi, Hestrin Schramm besi yerinde elde edilen verime kıyasla daha düşüktür., In this study using Acetobacter xylinum DSM 2325 effect of different carbon sources on bacterial cellulose production was evaluated. First of all, optimum time course for bacterial cellulose production was determined as 10 days. In defined Hestrin & Schramm medium different carbon sources are used instead of glucose. Among these carbon sources such as fructose, mannitol, sucrose and lactose, fructose gave the highest yield. In addition, bacterial cellulose production by Acetobacter xylinum using molasses medium was also carried out in static culture. 20, 40, 60 and 80 g/L initial sugar concentrations were evaluated. The maximum yield was obtained in 20 g/L initial sugar concentration. In molasses media containing 80 g/L initial sugar concentration, no bacterial cellulose production was observed. According to these results, molasses is not the efficient media for Acetobacter xylinum 2325., Yüksek Lisans, M.Sc.

Selüloz, glikopiranoz birimlerinin ?-1,4 bağları ile bağlanması ile oluşan ve dünyada en yaygın olarak bulunan polimerdir. Çeşitli mikroorganizmalardan biyosentez yolu ile elde edilen selüloza bakteriyel selüloz (BS) adı verilmektedir. Bu çalışmada, evsel sirkeden selüloz üreticisi bakteri izole edilmiş ve Komagataeibacter hansenii GA2016 olarak tanımlanmıştır. BS üreticisi mikroorganizma ile BS üretilmiş ve üretilen BS'nin fiziksel, kimyasal, yapısal ve termal özellikleri belirlenmiştir. Komagataeibacter hansenii GA2016'nın yüksek derecede kristaliniteye sahip BS ürettiği bulunmuştur. BS'nin FTIR spektrumunun bitkisel selüloz spektrumuna benzer, ortalama lif çapının bitkisel selülozdan yaklaşık 120 kat daha ince ve termal kararlılığının bitkisel selüloza kıyasla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, Komagataeibacter hansenii GA2016'nın yüksek oranda ve birçok polimere göre üstün fizikokimyasal özelliklere sahip BS ürettiği, dolayısıyla gıda sanayinde BS üretiminde kullanılabileceği gösterilmiştir Cellulose is the most common polymer in the world, formed by ?-1,4 linked glucopyranose units. Cellulose that is produced by various microorganisms via biosynthesis is called bacterial cellulose (BC). In this study, the cellulose-producing bacteria was isolated from the homemade apple vinegar and identified as Komagataeibacter hansenii GA2016. BC was produced with the BC producer microorganism and the physical, chemical, structural and thermal properties of the produced BC were determined. It was found that Komagataeibacter hansenii GA2016 produced highly crystalline BC. The FTIR spectrum of the BC was similar to the plant cellulose spectrum, its fiber diameter was about 120 times thinner than plant cellulose and the thermal stability was higher than that of plant cellulose. As a result of this study, it has been shown that Komagataeibacter hansenii GA2016 produces BC with high yield and superior physicochemical properties compared to many polymers, and thus it can be used for the production of BC in food industry

Bu çalışmada, sıçanlarda kritik boyuttaki kalvaryal defektlerde bakteriyel selüloz-hidroksiapatit (BS-HAp) kompozitinin kemik rejenerasyonundaki potansiyelinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Komagataibacter xylinus S4 izolatından elde edilen BS-HAp taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenerek içeriğindeki Ca ve P iyonlarının yoğunluğu tespit edilmiştir. Ratlarda oluşturulan kalvaryal defektlere elde edilen BS-HAp dondurulup kurutularak uygulanmıştır. 4. ve 8. haftanın sonunda alınan örnekler histopatolojik olarak incelenmiştir. SEM sonuçlarına göre BS lifleri, ince demetler halinde olup fibril çapı 42,11olarak tespit edilmiştir. HAp, BS pelikülüne dahil olarak içeriğinde yüksek oranda Ca ve P elementleri saptanmıştır. Yapılan in-vivo deneylerin sonunda 4. Haftada herhangi bir kemik oluşumuna rastlanmamıştır. BS-HAp grubunda düzgün bağ doku oluşumu gözlenmiştir. 8. haftanın sonunda BS-HAp grubunda biyomateryal komşuluğunda yeni kemik alanları izlenmiştir. Komagataibacter xylinus S4 izolatından elde edilen BS-HAp biyomateryal olarak kullanıldığında 8. haftada yeni kemik oluşumunu indüklemiştir, In this study, it was aimed to evaluate the potential bone regeneration effect of bacterial cellulose-hydroxyapatite (BC-HAp) composite in calvarial defects of critical size in rats. BC-HAp obtained from Komagataibacter xylinus S4 isolate was examined under a scanning electron microscope (SEM), and the concentration of Ca and P ions in its content was determined. BC-HAp obtained from calvarial defects in rats was freeze-dried and applied. Samples taken at the end of the 4th and 8th weeks were examined histopathologically. According to SEM results, BC fibers were in thin bundles and the fibril diameter was determined as 42.11. As HAp is included in the BC pellicle, high levels of Ca and P elements were detected in its content. At the end of the in-vivo experiments, no bone formation was found in the 4th week. Uniform connective tissue formation was observed in the BS-HAp group. At the end of the 8th week, new bone areas were observed in the BS-HAp group adjacent to the biomaterial. When BS-HAp obtained from Komagataibacter xylinus S4 isolate was used as a biomaterial, it induced new bone formation at 8 weeks