Search

A novel microorganism that was isolated from an olive mill waste sample was screened for lipase production. This novel strain was identified and determined by 18S rDNA analysis and it was detected that the strain was 92% Candida tropicalis in ratio. Optimization of lipase production was carried out by the addition of nitrogen and carbohydrate sources into the lipase production medium as well as the effect of pH and temperature parameters were studied to increase the lipase production. Maximum growth conditions for the strain were detected at 4.0 pH medium and 30°C growth temperature. The effect of various nitrogen sources on lipase production showed that ammonium sulfate increased lipase production whereas urea, peptone and casein did not show a distinct effect. In addition presence of various sugars in the lipase production medium did not increase the lipase production efficiently although some oils did. The highest lipase activity was determined as 10.67 U/ml, with the addition of 1% ammonium sulfate and 1% olive oil into the production medium., Bu çalışmada bir zeytin değirmeni atık örneğinden yeni izole edilen bir mikroorganizma lipaz üretimi için taranmıştır. Bu yeni suş 18S rDNA analizi ile tanımlanmış ve suşun %92 oranında Candida tropicalis (yuvarlakmaya) olduğu tespit edilmiştir. Lipaz üretim ortamına azot ve karbonhidrat kaynakları ilave edilerek lipaz üretiminin optimizasyonu gerçekleştirilmiş, ayrıca lipaz üretimini artırmak için pH ve sıcaklık parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Suş için maksimum büyüme koşulları 4.0 pH ortamında ve 30°C büyüme sıcaklığında tespit edilmiştir. Çeşitli azot kaynaklarının lipaz üretimi üzerindeki etkisi araştırıldığında, amonyum sülfatın lipaz üretimini arttırdığını, üre, pepton ve kazeinin ise belirgin bir etki göstermediğini saptanmıştır. Birtakım yağların artırmasına rağmen lipaz üretim ortamında çeşitli şekerlerin bulunması lipaz üretimini verimli bir şekilde artırmamıştır. En yüksek lipaz aktivitesi, üretim ortamına %1 amonyum sülfat ve %1 zeytinyağı ilavesiyle 10.67 U/ml olarak belirlenmiştir.

Bu çalışmada; Kastamonu, Çankırı, Çorum, Kırşehir ve ilçelerinden, Çubuk ve Bolu Seben ilçelerinden olmak üzere toplam 270 adet atık yapmış ve Brucella şüpheli aşısız sığırların serum ve süt örnekleri materyal olarak kullanılmıştır. Bu sığırların serum ve süt örneklerinde B. abortus teşhis etmek amacı ile Rose Bengal Plate Test (RBPT), Serum Aglütinasyon Test (SAT), Komplement Fikzasyon Test (CFT), Milk Ring Test (MRT) ve Indirekt Enzyme Linked Immnosorbent Assay (I-ELISA) testi çalışılarak, bu testler birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Atık yapmış sığır sürülerinden elde edilen 270 adet kan serumunda ELISA ile % 69,0 RBPT ile % 61,1 CFT ile % 41,8 SAT ile % 40,0 pozitif saptanmıştır. Aynı sürüye ait 270 adet süt örneğinde ELISA ile % 81,8 MRT ile % 46,6 oranında pozitif bulunmuştur. Yapılan Testler içerisinde ELISA'nın süt ve serum numunelerinde duyarlılık derecesi RBPT, SAT, CFT ve MRT ile karşılaştırılmıştır.Yapılan çalışma sonucunda: süt ve serum örneklerinde B. abortus infeksiyonu en yüksek oranda pozitifliği ELISA ile tespit edilmiştir. Bu da ELISA'nın çok hassas, özgüllük ve duyarlılığının her iki numunede de oldukça yüksek çıktığını göstermektedir. ELISA metodunun da hızlı, uygulaması kolay ve hassas olması gibi nedenlerden dolayı serolojik teşhis amaçlı diğer tamamlayıcı testlerle (RBPT, SAT, CFT, MRT vs.) birlikte kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. In this study; 270 serum and milk samples of unvaccinated cattles which had abortion, have been collected from Kastamonu, Çankırı, Çorum, Kırşehir and their towns, Ankara's town Çubuk and Bolu's town Seben. To detect antibodies against B. abortus, Rose Bengal Plate Test (RBPT), Serum Aglutination Test (SAT), Complement Fixation Test (CFT), Milk Ring Test (MRT) and Indirect ELISA (I-ELISA) have been used and sensitivity of Enzyme linked Immnosorbent Assay (ELISA) was compared with sensitivity of RBPT, SAT, CFT and MRT. 69,0 % of 270 tested serum were found positive for B. abortus by ELISA, 61,1 % by RBPT, 41,8 % by CFT and 40,0 % by SAT. In the same herd, 81,8 % of 270 tested milk samples were found positive by ELISA and 46,6 % of them were positive by MRT. The Sensivity of the ELISA was compared with the sensivity of RBPT, SAT, CFT and MRT in milk and serum samples. At the end of the study: the higest positive results obtained from ELISA among all of the others. These results can be considered as high sensitivity of ELISA for both sample types In conclusion, because of its speed, practicity and sensitivity, it is decided that ELISA can be used besides the conventional tests (RBPT, SAT, CFT, MRT).

IV ÖZET Bu çalışmada, önemi ve kullanım alanı gün geçtikçe artan gibberellik asidin (GA3) fungal kaynaklardan eldesi amaçlanmıştır. Çeşitli Aspergillus niger suşları GA3 verimi yönünden taranmış, Aspergillus niger FÜRSANın en fazla verime sahip olduğu saptanmıştır. Çalışmada en yüksek GA3 verimi 30°C'de, pH: 5.0 da, inkübasyonun 12. gününde ve karanlık ortamda elde edilmiştir. Aspergillus niger FÜRSAN'da GA3 üretiminin kültür ortamındaki azot miktarının azlığına bağlı olarak arttığı saptanmıştır. Çalışmanın daha sonraki aşamasında bazı gıda endüstrisi atık ve artıklarının üretim ortamlarında ucuz karbon kaynağı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu ortamlardaki GA3 verimi, zengin içerikli ortamlara göre daha düşükse de bu tip besiyerlerinin ucuza mal olması GA3 üretimi için kullanılmalarının uygun olacağını göstermiştir. Daha sonra mikroorganizma çeşitli ajanlara tutuklanarak, tutuklanmış fungus kullanımının GA3 verimine etkisi araştırılmıştır. Poliüretan köpüğe tutuklanmış mikroorganizmada GA3 veriminin serbest mikroorganizmaya göre daha fazla olduğu saptanmış, en düşük verim sodyum alginata tutuklanmış mikroorganizmada görülmüştür. Hormonun biyolojik aktivitesini tespit etmek amacıyla yapılan biyoassay çalışmalarında cüce pirinç varyetesi `Tan-ginbozu` kullanılmış, kültür ortamından izole edilen GA3Ü11 çimlenme üzerine olumlu etkide bulunduğu diğer anlamda biyoaktif olduğu saptanmıştır. SUMMARY The aim of this research is to obtain gibberellic acid (GA3) for which there is a worldwide demand from fungal sources. Various Aspergillus niger strains were examined for their GA3 production rates. As a result, Aspergillus nJger FÜRSAN was found to be the most potent microorganism. During this research it was also discovered that the GA3 yield was maximum on the 12 th day of the incubation of the culture 1 with a pH degree 5 in the dark at 30°C. The production of GA3 from Aspergillus niger FÜRSAN was shown to increase in inverse proportion to the amount of nitrogen in the growth media. In later experiments the possibility of utilising food industry waste and residues as sources of carbon for GA3 production was investigated in growth media. In this case, although the production rate is lower when compared with that in rich synthetic media, this disadvantage is offset by the much lower cost involved. Another object of the research was to investigate GA3 production by immobilized fungi. For this purpose the microorganism was entrapped on various immobilization agents. When the microorganism was immobilized on polyurethane foam, it was discovered that the GA3 production was higher compared with that of the free microorganism whereas lowest yield was found in sodium alginate immobilized fungus. In the bioassay studies undertaken to determine biological activity of the growth hormone, dwarf rice cultivar (Tan ginbozu) was used. The GA3 isolated from fungi culture media was found to have a positive effect on the seedling. That is to say the GA3 was bioactive. 88

68

Lipase production was screened out of three Yarrowia strains and a novel Candida tropicalis strain isolated from soil samples and Yarrowia lipolytica NBRC 1658 showed the highest lipolytic activity was selected. Lipase produced by Yarrowia lipolytica NBRC 1658 was partially purified by ammonium sulfate precipitation and dialysis. Crude lipase, partially purified lipase and the yeast Yarrowia lipolytica NBRC 1658 was used for immobilization. Immobilization was carried out on carriers such as Sodium-alginate, k-Carrageenan and Agar- Agar. The highest lipase activity was detected in unimmobilized purified lipase sample as 11.17 U/ml., Ü ç farklı Yarrowia suşu ve toprak örneklerinden yeni izole edilmiş bir Candida tropicalis suşundan lipaz üretimi araştırılmış ve en yüksek lipolitik aktiviteye sahip suş olan Yarrowia lipolytica NBRC 1658 suşu seçilmiştir. Yarrowia lipolytica NBRC 1658 suşundan üretilen lipaz amonyum sülfat çöktürmesi ve diyaliz ile kısmi olarak saflaştırılmıştır. Kaba enzim, kısmi olarak saflaştırılmış lipaz ve Yarrowia lipolytica NBRC 1658 suşu ayrı ayrı sodyum-aljinat, k-Karragenan ve Agar-Agar’a tutuklanmıştır. En yüksek lipaz aktivitesi ise immobilize edilmeyen kısmi saflaştırılmış suşta 11.17 U/ml olarak saptanmıştır

Proteases E.C. 3.4.X.X catalyze the hydrolysis of peptide bonds in proteins. Microbial proteases are classified based on their mode of action and biocatalytic mechanisms. They participate in most aspects of cell nutrition, physiology, and regulation, and in microbial pathogenesis. Protease production was detected from 15 bacteria isolated from soil samples and the one showed the highest protease activity was selected. The strain was identified and determined as Bacillus cereus by 16S rRNA phylogenetic analysis. After optimization of protease production from the novel medium, the Michaelis-Menten kinetics was studied. Temperature, pH and, time parameters of protease incubation was determined and maximum temperature was detected at 50oC as 5.15 IU/ml. The optimum pH range of the enzyme was in between pH 7-9. The crude enzyme was approximately 2-fold purified by dialysis., Proteazlar E.C. 3.4.X.X proteinlerdeki peptid bağlarının hidrolizinden sorumlu enzimlerdir. Mikrobiyal proteazlar, etkide bulundukları bölge ve biyokatalitik mekanizmalarına göre sınıflandırılırlar. Bu proteazlar hücre beslenmesi, fizyolojisi, düzenlenmesi ve mikrobiyal patogenezde rol oynamaktadırlar. Toprak örneklerinden izole edilmiş 15 bakterinin proteaz aktiviteleri saptanmış ve en yüksek aktiviteye sahip suş seçilerek stoklanmıştır. Bu suşun 16S rRNA filogenetik analizi yapılarak Bacillus cereus olduğu saptanmıştır. Proteaz üretiminin optimizasyonu sonrasında bu suşun Michaelis-Menten kinetiği hesaplanmıştır. Proteaz inkübasyonunun sıcaklık, pH ve zaman parametreleri araştırılmış ve maksimum sıcaklık aktivitesi 50oC’de 5.15 IU/ml olarak saptanmıştır. Enzimin optimum pH aralığı 7-9’dur. Ham enzim, diyaliz yöntemiyle yaklaşık olarak 2 kat saflaştırılmıştır

Günümüzde nano-sistemler özellikle çok fonksiyonlu organik/ inorganik nanoparçacıklar biyomedikal alanında çok ilgi çekmektedir. Nanoteknolojide inorganik nanoparçacıklar olarak bilinen ve önemli bir yere sahip metalik nanopartiküller olarak bilinen gümüş nanopartiküller antibakteriyel ve antikanser özellik göstermektedir. Gümüş nanopartikülün insan teması gerektiren alanlarda kullanım bulması, nanopartikül sentezini biyolojik sistemlerle yapmaya yönlendirmektedir. Böylelikle daha çevre dostu yapılar ortaya çıkmaktadır. Organik nanoparçacıklar olarak bilinen pullulan biyopolimeri biyouyumlu, biyobozunur ve biyofonksiyonel özelliklerinden dolayı son derece ilgi çekmektedir. Bu özelliklerinin yanı sıra biyolojik yollar ile sentezlenebilmektedir. Kanser tedavisinde kemoterapi uygulaması sırasında kanser özelliği taşıyan hücrenin yanında bireyin kendi sağlıklı hücrelerinin de yok edilmesi, kemoterapi yönteminin en büyük dezavantajıdır. Nanoteknoloji alanında gerçekleştirilen çalışmaların amacı, yeni nanoyapılar tasarlayıp sentezlemek veya var olan nanoyapılara yeni özellikler kazandırmak ve bu özellikleri yeni işlevlerde kullanmaktır. Son yıllarda rapor edilen çalışmalar sonucunda biyomedikal ve tıp alanlarında başta olmak üzere nanobiyoteknolojinin insanların yararına kullanılmasına yönelik veriler elde edilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen çalışmada mikroorganizma ve mikroorganizmaların metabolitleri kullanılarak hücre dışı organik/inorganik biyo-nanopartikül üretimine yeni ve biyolojik bir alternatif yaklaşım getirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, biyolojik yollarla sentezlenen organik biyopolimerin ve inorganik metal nanopartiküllerin komplekslerinin oluşturulması ve kanser hücreler üzerinde etkilerinin incelenmesidir. Mikroorganizmaların hücre ekstraktları kullanılarak sentezlenen biyomalzemelerin karakterizasyon işlemleri her bir nanomalzeme için gerçekleştirilerek, sentezlenen biyomateryallerin AgNP ve pullulan biyopolimerleri olduğu belirlenmiştir. Sentezlenen biyomateryallerin üretim ve sentez aşamasındaki farklı fiziksel ve kimyasal parametreleri optimize edilmiştir. AgNP'ler ve Pullulan biyopolimerleri biyoaktivite çalışmaları gerçekleştirilerek elde edilen veriler doğrultusunda AgNP+Pullulan biyopolimer kompleksleri oluşturulmuştur. Önce karakterize edilip daha sonra biyoaktivite çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre AgNP'lerin antimikrobiyal, antibiyofilm, antioksidan ve sitotoksisite aktiviteleri pullulan biyopolimerine göre daha yüksektir. AgNP+Pullulan biyopolimer komplekslerinin biyoaktivite çalışmalarının sonucunda bu yapıların aktivitelerinin her iki biyomateryalden daha fazla olduğu görülmüştür. Nowadays, nano-systems especially those multifunctional organic / inorganic nanoparticles are of particular interest in the biomedical field. Silver nanoparticles, which are also known as inorganic nanoparticles and belong to the group of metallic nanoparticles having an important place in nanotechnology, exhibit antibacterial and anticancer properties. The use of silver nanoparticles in the field that requires human contact leads to nanoparticle synthesis with biological systems. Thus, more environmentally friendly structures emerge. Pullulan biopolymer, known as organic nanoparticles, is of great interest due to its biocompatible, biodegradable and biofunctional properties. In addition to these properties, it can be synthesized by biological pathways. The main disadvantage of chemotherapy approach is the destruction of one's own healthy cells as well as the cell that has cancer characteristic during process. The aim of the studies in the field of nanotechnology is to design and synthesize new nanostructures or to add new features to existing nanostructures and to use these features in new functions.As a result of the studies reported in recent years, data have been obtained for the use of nanobiotechnology for the benefit of people, mainly in biomedical and medical fields.In this thesis study, a new and biological alternative approach to the production of extracellular organic / inorganic bio-nanoparticles has been introduced by using metabolites of microorganisms and microorganisms. The aim of this study has been established the complexes of organic biopolymers and inorganic metal nanoparticles synthesized biologically and to investigate their effects on cancer cells. The characterization procedures of the biomaterials which are synthesized by using cell extracts of microorganisms have been determined to be AgNP and pullulan biopolymers synthesized by performing nanomaterials for each nanomaterial. The different physical and chemical parameters of the synthesized biomaterials at the production and synthesis stages were optimized. AgNPs and pullulan biopolymers bioactivity studies were performed and AgNP + Pullulan biopolymer complexes were prepared according to the data obtained. It was first characterized and then bioactivity studies were carried out. According to the results, antimicrobial, antibiotic, antioxidant and cytotoxicity activities of AgNPs are higher than pullulan biopolymer. As a result of bioactivity studies of AgNP + Pullulan biopolymer complexes, it was observed that the activities of these structures were higher than both biomaterials. 199

Contamination of drinking and surface waters with microorganisms is a threatening health problem that attracts attention. One of the microorganisms that determine fecal contamination in water is bacteriophages which infect coliform bacteria. The methods currently used for microoganism detection are time consuming and require more labor. Therefore, there is a need for fast, precise and low-cost methods as an alternative. At this point, biosensors are useful tools for microorganism detection. One of these is surface plasmon resonance (SPR) sensors which are in the class of optical biosensors. The use of molecularly imprinted polymers on the sensor surface is a preferred method because of its high selectivity and sensitivity. The aim of this thesis is to prepare bacteriophage imprinted biosensors to detect T4 bacteriophage which is one of the fecal indicator microorganisms. Two different biosensors were prepared with nanoparticle and nanofilm based polymers and compared. In this context, the functional monomer N-methacroyl- (L) -histidine methyl ester was synthesized and its characterization was made by fourier transformed infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance. T4 bacteriophage imprinted and non-imprinted nanoparticles were synthesized by mini-emulsion polymerization method and immobilized on SPR biosensor surface after zeta size, fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and atomic force microscopy analysis. After the biosensor surface was characterized by ellipsometry and contact angle, the prepared biosensor was used for kinetic, selectivity, reusability and real sample analysis. While T2 and MS2 bacteriophages were used for selectivity studies, tap water and sea water were used in real sample analyzes. T4 bacteriophage imprinted and non-imprinted nanofilms were prepared using the micro-contact imprinting method. The prepared biosensor surface was analyzed by contact angle, ellipsometry and atomic force microscopy and used for kinetic, selectivity, reusability and real sample analysis under the same conditions. According to the results obtained, SPR biosensors prepared using nanoparticles and nanofilm polymers were able to measure 99% and 92% accuracy in 1x104-4x106 pfu/mL concentration range, respectively. The limit of detection was 6x103 pfu/mL for the nanoparticle based biosensor and 8x103 pfu/mL for the nanofilm based biosensor. In addition, recovery values of nanoparticle based surface plasmon resonance biosensor were calculated as 91-96% in tap and sea water samples while recovery values of nanofilm based surface plasmon resonance biosensor were calculated as 85-90%. The results show that both surface plasmon resonance biosensors can measure with high selectivity, but nanoparticle polymer based surface plasmon resonance biosensor has higher sensitivity and selectivity. Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi FBA-2017-13815, FDK-2019-17726 İçme ve yüzey sularının mikroorganizmalar ile kontaminasyonu insan sağlığını tehdit ettiğinden dolayı dikkat çeken bir problemdir. Sularda fekal bir kirlilik olduğunu belirleyen mikroorganizmalardan birisi de koliform bakterileri enfekte eden bakteriyofajlardır. Mikroorganizma tespiti için hali hazırda kullanılan yöntemler, zaman alıcı olmalarının yanı sıra fazla emek isterler. Bu yüzden bir alternatif olarak hızlı, hassas ve düşük maliyetli yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu noktada biyosensörler, mikroorganizma tespiti için yararlı araçlardır. Bunlardan birisi de optik biyosensörler sınıfında yer alan yüzey plazmon rezonans biyosensörlerdir. Biyosensör yüzeyinde moleküler baskılanmış polimerlerin kullanılması yüksek seçiciliğe ve hassaslığa sahip olduğundan dolayı tercih edilen bir yöntemdir. Sunulan tez çalışmasının amacı, fekal indikatör mikroorganizmalardan biri olan T4 bakteriyofajını tespit etmeye yönelik bakteriyofaj baskılanmış yüzey plazmon rezonans biyosensörler hazırlamaktır. Nanopartikül ve nanofilm temelli polimer ile iki farklı yüzey plazmon rezonans biyosensör hazırlanmış ve sularda fekal kirlilik tayinindeki etkinlikleri karşılaştırılmıştır. Bu bağlamda öncelikle fonksiyonel monomer olan N-metakroil-(L)-histidin metil ester sentezlenmiş ve karakterizasyonu Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi ve nükleer manyetik rezonans analizleri ile yapılmıştır. Uygun fonksiyonel monomer ve T4 bakteriyofajı kalıp molekülü ile hazırlanmış ön-kompleks varlığında T4 bakteriyofajı baskılanmış ve baskılanmamış nanopartiküller mini-emülsiyon polimerizasyon yöntemi ile sentezlenmiştir. Zeta boyut, fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu, geçirimli elektron mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobu analizleri ile karakterize edildikten sonra yüzey plazmon rezonans çip yüzeyine immobilize edilmiştir. Biyosensör yüzeyi, elipsometri ve temas açısı ile karakterize edildikten sonra kinetik, seçicilik, tekrar kullanılabilirlik ve gerçek örnek analizleri için kullanılmıştır. Seçicilik çalışmaları için T2 ve MS2 bakteriyofajları kullanılırken, gerçek örnek analizlerinde çeşme suyu ve deniz suyu kullanılmıştır. Mikro-temas baskılama yöntemi kullanılarak, T4 bakteriyofajı baskılanmış ve baskılanmamış nanofilmler hazırlanmıştır. Yine hazırlanan biyosensör yüzeyi, temas açısı, elipsometri ve atomik kuvvet mikroskobu ile analiz edildikten sonra aynı koşullarda kinetik, seçicilik, tekrar kullanılabilirlik ve gerçek örnek analizleri için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre nanopartiküller ve nanofilm polimerleri kullanılarak hazırlanan yüzey plazmon rezonans biyosensörlerin 1x104-4x106 pfu (plaque forming unit)/mL derişim aralığında sırasıyla %99 ve %92 doğrulukta ölçüm yapabildiği görülmüştür. Tayin limiti nanopartikül temelli yüzey plazmon rezonans biyosensör için 6x103 pfu/mL iken nanofilm temelli yüzey plazmon rezonans biyosensör için 8x103 pfu/mL olarak hesaplanmıştır. Ayrıca nanopartikül temelli yüzey plazmon rezonans biyosensörün geri kazanım değerleri çeşme ve deniz suyu örneklerinde %91-96 iken nanofilm temelli yüzey plazmon rezonans biyosensörün geri kazanım değerleri %85-90 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar her iki yüzey plazmon rezonans biyosensörün de yüksek seçicilikte ölçüm yapabildiğini ancak nanopartikül polimer temelli yüzey plazmon rezonans biyosensörün daha yüksek duyarlılığa ve seçiciliğe sahip olduğunu göstermektedir.

Levan, bitkilerden ve mikroorganizmalardan doğal olarak elde edilen fruktoz homopolimeridir. Biyouyumluluk, biyobozunabilirlik, yenilenebilirlik, esneklik ve çevre dostu olma gibi özelliklerinin yanı sıra anti-oksidan, anti inflamatuar, anti-kanserojen, anti-AIDS ve hiperglisemik inhibitör gibi bazı önemli biyomedikal özelliklere de sahiptir. Yüksek üretim maliyetleri nedeniyle levan, polimer pazarında asla doğru yerini bulamamış ve bu nedenle yüksek verimle levan üreten mikrobiyal sistemler endüstriyel önem kazanmıştır. Antimikrobiyal peptitler ve bunların öncü molekülleri insan ve memeli doğasında bağışıklığın merkezi bir bölümünü oluştururlar. hCAP18 / LL-37, antimiktobiyal peptidi, insanda bulunan tek kathelisidindir. Deride, invaziv bakteriyel enfeksiyonları önlemek için LL-37/mCRAMP gereklidir. Antimikrobiyal özelliklerinin yanısıra, LL-37 doğuştan gelen bağışıklık sisteminde ve inflamasyonda merkezi bir rol oynamaktadır.Bu çalışmada, topraktan mikroorganizma izolasyonu ile levan üreten mikroorganizmalar belirlenmiştir. Pseudomonas mandelii, çalışmada levan üretimi için kullanılan mikroorganizmadır. Pseudomonas mandelii ile elde edilen biyopolimer CNMR, HNMR, FTIR analizleri karakterize edilmiş ve bu polimerin levan olduğu doğrulanmıştır. Üretilen polimerin inkübasyon zamanı, azot, pH, sıcaklık, şeker miktarı, karbon kaynağı optimizasyonları gerçekleştirilerek en yüksek levan eldesi sağlanmıştır. Optimizasyonlar sonucu Pseudomonas mandelii'den elde edilen en yüksek levan miktarı 42,6 g/L olarak bulunmuştur. Buna ek olarak levan dönüşüm verimi %37,8, efektif verim ise %27,7 olarak hesaplanmıştır. Levan ile farklı içeriklerde film örnekleri hazırlanmış ve plastikleştirici olarak gliserolün kullanılması uygun görülmüştür. Film örnekleri su buharı geçirgenliği ve termogravimetrik analiz (TGA) açısından değerlendirilmiştir. Film örneklerine değişik miktarlarda LL-37 antimikrobiyal peptidi ilave edilerek antimikrobiyal özellikleri farklı mikroorganizmalar üzerinde belirlenmiştir. Yara tedavisinde kullanılan antibiyotiklerin antimikrobiyal etkisi ile film kompozisyonlarının antimikrobiyal etkisi karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. LL-37 içerikli biyopolimer filmlerin E.coli, S.aureus, Candida albicans ve Aspergillus niger üzerinde antimikrobiyal etkisi olduğu belirlenmiştir. Film örneklerinin özellikle Candida albicans üzerindeki antimikrobiyal etkisi karşılaştırma yapılan tüm antibiyotiklerden daha yüksektir. Elde edilen doğada bozunabilir özellikteki bu biyopolimer filmin tıbbi alanda yaraların iyileştirilmesinde, yara bantlarında, yara örtülerinde, gıda ambalajı olarak ve pek çok alanda antimikrobiyal yüzey olarak kullanılabilirliği yaptığımız çalışma ile desteklenmektedir.Anahtar kelimeler: Levan, biyopolimer, film, antimikrobiyal peptid, LL-37, antimikrobiyal, yara bandı Levan is a homopolymer of fructose naturally obtained from both plants and microorganisms. Along with the general properties of a biopolymer like bio-compatibility, bio-degradability, renewability, flexi-bility, and eco-friendliness, levan also offers some important biomedical properties such as anti-oxidant,anti-inflammatory, anti-carcinogenic, anti-AIDS and hyperglycaemic inhibitör. Due to its exceptionally high production costs, levan could never find its proper place in the polymer market, and therefore, high-level levan producing microbial systems gain escalating industrial importance.Antimicrobial peptides and their precursor molecules form a central part of human and mammalian innate immunity. The hCAP18/LL37 is the only known human cathelicidin. In the skin, LL-37/mCRAMP is required to prevent invasive bacterial infections. Besides its an antimicrobial properties LL-37 plays a central role in innate immune responses and inflammation.In this study, we isolated several soil microorganisms which where levan producers. Pseudomonas mandelii is the microorganism used for production of levan in this study. The biopolymer was analyzed with CNMR, HNMR, FTIR and the results comfirmed that the polymer was levan. The highest amount of levan was achieved by optimizing the incubation time, pH, temperature, sugar amount, nitrogen, carbon source of the produced polymer. After the optimization, the highest amount of levan produced by Pseudomonas mandelii was found to be 42.6 g/L. The conversion yield and effective yield were calculated as 37.8% and 27.7% respectively. Various film samples with different ingredients and levan were prepared, and glycerol was chosen as the plasticizer. Film samples were evaluated for water vapor permeability and thermogravimetric analysis (TGA). Antimicrobial properties were determined on different microorganisms by adding LL-37 antimicrobial peptides in varying amounts to the film samples. The antimicrobial effect of antibiotics used in wound treatment and the antimicrobial effect of film compositions were evaluated comparatively. It was determined that LL-37 biopolymer films had an antimicrobial effect on E. coli, S. aureus, Candida albicans and Aspergillus niger. The antimicrobial effect of the film specimens, especially on Candida albicans, was higher than all the antibiotics tested. This biodegradable polymer film is supported by the work we have done in the treatment of medical field wounds, as bandages, wound dressings, food packaging and as an antimicrobial surface for many fields.Keywords: Levan, biopolymer, film, antimicrobial peptide, LL-37, antimicrobial, plaster, bandages 119

Bu çalışmada dört fungus türü (Aspergillus niger, Funalia trogii, Yarrowia lipolytica, Phanerochaete chrysosporium) steroidal olmayan anti inflamatuar ilaç grubundan olan naproksen ve diklofenak yıkım kapasiteleri açısından taranmıştır. Yapılan analiz sonuçlarına göre A. niger naproksen yıkımı açısından %98 oran ile en verimli fungal kaynak olarak seçilmiştir. A. niger'in naproksen metabolizması sonucu son ürün olarak 6-O-desmetilnaproksen ve 7-hidroksinaproksen oluştuğu, LC/MS, 1HNMR ve 13CNMR analizleriyle ortaya çıkarılmıştır. Naproksenin O-demetilasyonu ve hidroksilasyonunun, A. niger tarafından sitokrom P450 enzim sistemiyle gerçekleştirdiği bulunmuştur. Funalia trogii 24 saat içinde diklofenakı tamamen yıkıma uğratmıştır. LC/MS analizleri sonucu diklofenakın iki farklı hidroksi türevine rastlanmıştır. Funalia trogii'nin 24 saatte diklofenak ve oluşan metabolitleri tamamen giderdiği bulunmuştur. Diklofenak yıkımında lakkaz ve fungal sitokrom P450 enzimlerinin rolü olduğu gösterilmiştir. Çalışma sonunda etken madde ve yıkım ortamının toksisitesi MicroTox ve Rotoxkit F toksisite testleri ile belirlenmiştir. In this study four fungus species Aspergillus niger, Funalia trogii, Yarrowia lipolytica, and Phanerochaete chrysosporium were tested in terms of anti-inflammatory drugs naproxen and diclofenac biodegradation abilities. According to LC-MS data, A. niger was found the most efficient strain with 98% naproxen removal rate. Two main byproducts of fungal transformation naproxen, O-desmethylnaproxen and 7-hydroxynaproxen were identified by using LC/MS, 1HNMR and 13CNMR. Our results suggest that O-demethylation and hydroxylation of naproxen is catalyzed by cytochrome P450 enzyme system. Funalia trogii eliminated diclofenac to non-detectable levels in 24h. Two hydroxylated diclofenac derivatives were identified by LC/MS analysis. Our results showed that laccase and fungal cytochrome P450 enzyme system play a key role on biodegradation of diclofenac. After 24 h both parent compound and byproducts disappeared from the medium. Toxicity assessment of untreated and treated substances were performed by MicroTox and Rotox Kit F. 99

Bu çalışmada alternatif fungal kültür kullanılarak boya giderimi amaçlandı. İncelenen funguslar arasında Funalia trogii' nin en yüksek boya giderimi potansiyeline sahip olduğu saptandı ve yüksek dekolorizasyon değerini elde etmek için bazı kültürel parametreler optimize edildi. Üretim ortamındaki karbon ve azot kaynaklarının etkisi incelendiğinde boya giderimi için karbon kaynağı olarak glukoz ve azot kaynağı olarak NH4NO3'n uygun olduğu saptandı. En yüksek dekolorizasyonu elde etmek için kültür ortamının fizyolojik koşulları incelendiğinde 0,2 g/L NH4NO3ve 30 g/L glukoz içeren pH değeri 5 olan kültür ortamında, 30ºC' de, 150 rpm uygun olduğu görüldü. Optimize koşullarda elde edilen sonuçlar başlangıç koşulları ile kıyaslandığında dekolorizasyonda artış gözlendi. The objective of this study was to investigate decolorization through using various fungal cultures. Among the fungi investigated, Funalia trogii was found to have the highest potential for decolorization, and among the colors examined, Solazol Blue SPBRF H/C had the highest rate in decolorization. Moreover, in order to get the highest rate of decolorization, cultural parameters were optimized. When the effect of carbon and nitrogen sources were scrutinized in the production medium, it was found that glucose as the carbon source and NH4NO3 as the nitrogen source were the most suitable sources. To obtain the highest decolorization, the physiological conditions of the cultural medium were examined. In light of these findings, 0.2 g/L NH4NO3 and 30 g/L containing glucose in a 5 pH cultural medium, rotation speed of 150 rpm was found to be suitable for decolorization process. Compared with the initial conditions, the results obtained within optimization conditions indicated an increase in the decolorization rate. 84

Lipazlar (E.C.3.1.1.3; trigliserol açilhidrolazlar) enzim sınıflandırmasında hidrolazlar ana sınıfında yer alan, triaçilgliserollerin serbest yağ asitlerine ve gliserole hidrolizini katalizleyen enzimlerdir. Endüstriyel lipazlar, genellikle hücre dışı lipaz üreten mikroorganizma türlerinden sağlanır. Mikrobiyal lipazlar çoğunlukla sıvı ortamlarda üretilir ve aktiviteleri karbon/azot kaynakları tür ve derişiminden, ortam pH'sından, sıcaklıktan ve metal iyonlarından etkilenir. Bu çalısmada Eskişehir ili Hasanbey Köyünden izole edilen Rhodotorula mucilaginosa lipaz kaynağı olarak kullanıldı, lipaz üretiminde önem taşıyan ortam koşulları ile ortam parametreleri incelendi. Karbon kaynakları olarak bitkisel yağlar (zeytin yağı, ayçiçek yağı, soya yağı, mısır özü yağı ve fındık yağı) ve şekerler (glukoz, galaktoz, fruktoz, laktoz, maltoz ve sukroz), azot kaynağı (pepton, amonyum sülfat, üre, maya özütü, kazein, amonyum oksalat, amonyum karbonat ve proteose pepton) içeren ortamlarda lipaz aktivitesi incelendi. Optimal ortam koşullarını belirlemek amacıyla, 3.0 – 9.0 başlangıç pH aralığı ve 10 - 40 °C sıcaklık aralığında üretimler yapılarak bu değişkenlerin lipaz aktivitesine etkileri incelendi. Lipaz üretiminde önem taşıyan reaksiyon ortam saptandı. Reaksiyon ortamı inkübasyon sıcaklığı 30 – 90 °C ve süresi 30 – 90 dakika aralığında lipaz aktivitesi araştırıldı.Yapılan deneyler sonucunda Rhodotorula mucilaginosa'nın lipaz ürettigi, optimal ortam koşulları olarak pH'nın 5.0, sıcaklığın 30°C, çalkalama hızı 200 r.p.m, karbon kaynağının % 1 derişimde zeytin yağı, en uygun azot kaynağının pepton olduğu belirlendi. Karbon ve azot kaynaklarının zeytin yağı ile birleşmesi sonucunda lipaz aktivitesinin yükseldiği saptandı. Optimal reaksiyon koşulları incelendiğinde, inkübasyon sıcaklığının 60°C, inkübasyon süresinin 50 dakika ve substrat konsantrasyonu %1 oranında zeytin yağı olarak belirlendi. Şeker fabrikası atığı olan melas değerlendirilerek lipaz üretiminde karbon kaynağı olarak kullanılabileceği saptadı.Anahtar Kelimeler: Lipaz aktivitesi, Mikrobiyal lipaz üretimi, Optimizasyon,Rhodotorula mucilaginosa. Lipases (E.C.3.1.1.3; tri glycerol acyl hydrolases) are hydrolizer enzymes which catalyze free fat into glycerol and triglycerid. Industrial lipase commonly is provided by external cellular activity from strains of microorganisms. Microbial lipases are produced in liquid phase and its activity is influenced by concentrations of carbon/ nitrogen resources, pH, temperature and metal ions. In this study, Rhodotorula mucilaginosa as a lipase source, isolated from the village which is located near Eskisehir city. In the production of lipase, environmental conditions and media components are investigated as a important parameter. Vegetable oils as carbon source (olive oil, sunflower oil, soybean oil, corn oil and peanut oil) and carbohydrate source (gluconic, galactose, fructose, lactose, maltose and sucrose) and nitrogen sources (peptones, ammonium sulfate, urea, yeast extract, casein, ammonium oxalate, ammonium carbonate and proteose peptone) are used for lipase activity investigation. To find the optimal condition, firstly between 3.0 – 9.0 pH and 10 – 40oC several experiments are carried out to detect the effects of these varieants on lipase production. The reaction conditions as a important parameter in lipase production are detected. Reaction conditions are studied between 30 - 90 centigrades and incubation for 30-90 minutes.As a result of several experiments for production of lipase from Rhodotorula mucilaginosa , the optimal condition is pH 5.0, temperature 30oC, santrifuje 200 r.p.m, 1% concentration of carbon from olive oil and the best source of nitrogen, the pepton has been considered. As a result of combination of carbon and nitrogen sources with olive oil, the activity of lipase was increased. Our study showed that the most suitable factors for optimal reaction are, incubation temperature at 60°C, incubation period 50 min and substrat concentration are specified. In our study, we investigated that melasses which is the waste of sugar factories, under specified conditions can be used as a lipase production source. Key words: Lipase activıty, Microbial lipase production, Optimization, Rhodotorula mucilaginosa. 110

Bu çalışmada topraktan izole edilmiş yeni bir fungal kaynaktan lipaz üretimiamaçlanmıştır. Lipaz kaynağı olarak, Kocaeli, İlimtepe mevkiinden topraktan izoleedilen ve daha sonra 18S rRNA dizi analizi sonucu Trichoderma citrinovirideolduğu saptanan fungus kullanılmıştır. Lipaz üretiminde önem taşıyan üretimortamı koşulları ile reaksiyon ortam parametreleri incelenmiştir. Çeşitli karbon veazot kaynaklarının lipaz aktivitesine etkisi incelenmiş, lipaz üretimi için en uygunkarbon kaynağının glukoz en uygun azot kaynağının ise pepton olduğu tespitedilmiştir. Karbon kaynağı olarak kullanılan yağlardan ise en uygunununzeytinyağı olduğu tespit edilmiştir. Lipaz üretiminde en uygun inkübasyon koşulları,pH 5.5, sıcaklık 30 ve inkübasyon süresi 4 gün olarak saptanmıştır. Reaksiyonortamı koşullarında inkübasyon süresinin 30 dakika, inkübasyon sıcaklığının 40°C ve %1 substrat konsantrasyonunun lipaz üretimi için en uygun koşullar olduğutespit edilmiştir. Şeker fabrikası atığı olan melasın ucuz karbon kaynağı olarakkullanılabileceği gözlenmiştir. Zengin içerikli ortamla kıyaslandığında sadecemelas bulunan ortamdaki lipaz sentezinde düşüş gözlemlense de, maliyetin çokdaha ucuz olması bu olumsuzluğu örtmektedir.Anahtar kelimeler: Lipaz, Tirichoderma citrinoviride, Mikrobiyal lipaz üretimi In this study, the production of lipase is aimed from a new fungal source that wasisolated from soil. Fungi was isolated from soil locality Kocaeli, İlimtepe.Subsequently it was determinated as Trichoderma citrinoviride by the analysis of18S rRNA sequence. This microorganism have been used as a source of lipase.In the production of lipase, culture conditions and media components areinvestigated as important parameters. Various carbon and nitrogen sources areused for lipase activity investigation. For production of lipase glucose was found tobe most suitable carbon source and peptone was found to be most suitablenitrogen source. As a carbon source olive oil was found to be the most suitable oil.pH 5.5, temperature 30 °C and incubation time for 4 days was found to be optimalincubation conditions for lipase production. Incubation time for 30 minutes,incubation temperature 40 °C and 1% of the concentration of substrate were foundto be the most favorable conditions for lipase production in conditions of thereaction medium. It was observed that molasses, which is the waste of sugarfactory, can be used as a cheap source of carbon. Although the lipase synthesisdecreases when compared with that of rich synthetic media, the cost of beingmuch lower, offsets this disadvantage.Key words: Lipase, , Trichoderma citrinoviride, Microbial lipase production. 89

Bu çalışmada Yarrowia lipolytica NBRC 1658, IFO 1195, Yerli Suşu ve zeytinyağı imalathanesi atık toprak örneğinden izole ettiğim bir maya türünden lipaz üretimi karşılaştırılmalı olarak araştırılmıştır. Yeni izole maya kültürünün tanımlanması yapılmış ve Candida tropicalis olduğu saptanmıştır. Her maya kültürü için ayrı lipaz üretim optimizasyonu araştırılmıştır. Tüm maya suşlarında optimum lipaz üretim sıcaklık aralığının 20-400C, pH aralığının 3-5 olduğu saptanmıştır. Maksimum lipaz üretim sıcaklığı tüm suşlarda 300C'dir. Çeşitli karbon ve azot kaynaklarının lipaz üretimine etkisi incelenmiş ve sonuçta besiyeri ortamındaki şekerlerin lipaz üretimini önemli ölçüde etki etmediği saptanmıştır. Ancak zeytin, ayçiçek, mısır, soya ve kanola yağlarının lipaz üretimini bir miktar artırdığı tespit edilmiştir. Azot kaynakları ilave edilen besiyeri ortamlarında en yüksek aktivite Yarrowia lipolytica NBRC 1658 suşunda 16 U/ml, Y. lipolytica IFO 1195 suşunda 11,67 U/ml, Y. lipolytica Yerli Suşunda 10,67 U/ml ve Candida tropicalis suşunda 10,33 U/ml olarak amonyum sülfatlı kültürlerde saptanmıştır. Sıcaklığın enzime etkisi araştırılarak optimum sıcaklık aralığının 10-600C'lerde olduğu gözlenmiştir. Çeşitli atık ve artıkların değerlendirilmesi amacıyla besiyeri ortamlarına eklenmiş melas, zeytin kara suyu, zeytin küspesi arasından en yüksek aktivite zeytin küspesi ilave edilmiş ortamlarda saptanmıştır. En yüksek lipaz aktivitesi gösteren suş olan Yarrowia lipolytica NBRC 1658 suşunun lipaz enzimi saflaştırma çalışmalarında kullanılmıştır. Amonyum sülfat çöktürmesi ve diyaliz işlemlerinden sonra lipaz enzimi 5,63 kat saflaştırılmıştır. Saflaştırılmış enzim, kaba enzim ve Y. lipolytica NBRC 1658 suşu farklı destek materyallerine tutuklanmıştır. In this study, production of lipase by Yarrowia lipolytica NBRC 1658, IFO 1195, Y. lipolytica Domestic Strain and a strain isolated from olive oil mill waste soil were investigated comparatively. The new strain?s identification was carried out and identified as Candida tropicalis. Optimization of lipase production from each yeast strain was studied. Optimum temperature range was 20-400C and optimum pH range was 3-5 respectively and maximum lipase production for all strains were 300C. The effect of various carbon sources as sugars and oils also investigated and it is detected that sugars have no much effect on production of lipase but oils such as olive, sunflower, corn, soya and canola oil increased the production of lipase. When the effect of various nitrogen sources studied, the maximum production of lipase was seen in medium with ammonium sulfate, and maximum lipase production was detected in this study, for Yarrowia lipolytica NBRC 1658 strain 16 U/ml, Y. lipolytica IFO 1195 strain 11,67 U/ml, Y. lipolytica Domestic Strain 10,67 U/ml and Candida tropicalis strain 10,33 U/ml respectively. The effect of temperature on lipase enzyme of strains was studied and optimum temperature range of the enzyme was found as 10-600C. Various wastes added in the lipase production media, and maksimum lipase production was found in the medium with olive pulp. Yarrowia lipolytica NBRC 1658 strain showed the highest lipase production and selected for purification studies. After ammonium sulphate precipitation and dialysis lipase enzyme was purified 5.63 fold. Purified enzyme, crude enzyme and Yarrowia lipolytica NBRC 1658 strain was immobilized on various carriers such as k-karrageenan, sodium alginate and agar-agar. 163

Yeni Mikrobiyal Kaynaklardan Proteaz Eldesi ve Özelliklerinin Saptanması Özgür Kebabcı Hacettepe Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı ÖZ Türkiye 'nin farklı yörelerinden toplanan toprak örneklerinden 15 bakteri susu izole edilmiştir. En yüksek proteolitik aktivite gösteren, Mersin ili Silifke ilçesi Susanoğlu beldesinden alınan toprak örneğinden elde edilen bakteri susu çalışmada kullanılmıştır. Bu susun tanımlanması yapılarak Bacillus sp. olduğu saptanmıştır. Gram pozitif özellikte olan bakterinin ortalama 1 0 p, uzunluğunda ve 1 /ı eninde, R tipi koloni morfolofisine sahip, subterminal sporlu, hareketli ve fakültatif anaerop karakterde olduğu saptanmıştır. Glukoz, fruktoz ve maltozu asit oluşturmak suretiyle fermente etmekte ancak gaz oluşumu gözlenmemektedir. Katalaz ve üreaz pozitifdir. Adi besiyerlerinde kolaylıkla üretilebilen mikroorganizma kanlı ağarda p-hemoliz meydana getirmektedir. Mikroorganizmanın 12. saate kadar üremesini sürdürdüğü ve 12. saatten sonra durgunluk fazına, 18. saatten sonra ise litik faza geçtiği saptanmıştır. Optimum üreme sıcaklık aralığının 20-40°C, pH aralığının 6,0-10,0 olduğu saptanmıştır. Maksimum üreme 30°C de gözlenmiştir. Maksimum üreme pH 'sı ise 7,0 'dır. Zamana bağlı proteolitik aktivitesi tayin edilen mikroorganizmada 12. ve 18. saatlerde maksimum aktivite gözlenmiştir. En yüksek proteaz aktivitesi 18. saatte tayin edilmiştir. 18. saat sonrasında aktivitede belirgin bir düşüş görülmektedir. En yüksek proteaz aktivitesi 30°C üretim sıcaklığında, 6,4 üretim pH 'sında saptanmıştır. Substrat (0,1 M fosfat tamponunda %1 kazein) ve enzim inkübasyonunda, 50°C 'de ve nötr pH 'da en yüksek aktivite gözlenmiştir. Optimizasyon sonrasında enzim kısmi olarak diyaliz yöntemi ile yaklaşık 2 kat saflaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Proteaz, Üretim, Optimizasyon, Bacillus sp. Danışman: Doç. Dr. Nilüfer CİHANGİR, Hacettepe Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Biyoteknoloji Anabilim Dal. T4Î. YÜKSEKÖĞRETİM KU8JJLU Production of Protease by New Microbial Sources and Detection of Significance Özgür Kebabcı Hacettepe University, Department of Biology, Biotechnology Section ABSTRACT 15 bacterium strains were isolated from soil samples which were collected at different regions of Turkey. In this study, a bacterial starin.showing the highest proteolytic activity, from Susanoğlu village at Mersin-Silifke, was used. The strain was identified and determined as Bacillus sp. The bacterium is a gram positive, at IOjli length and 1p, wide, has R type colony morphology and subterminal spores, motile, and facultative anaerobe microorganism. It ferments glucose, fructose, and maltose which formed acid but not gas. Catalase and urease is pozitive. The bacterium can grow on common medium easily and can form p-haemolyze on blood agar. It was determined that the microorganism continues growing up to 12th hour and up to 18th hour it was in stationary phase, after 18th hour it was in lytic phase. The optimum growth temperature range was 20-4Q°C and optimum pH range was 6.0-10.0 respectively. Maximum growth was obtained at 30°C and 7.0 pH. The highest protease activity was determined at 18th hour and after it decreased evidently. The highest protease activity was determined at 30°C and 6.4 pH. The highest protease activity was determined at 50°C and neutral pH, incubating protease and substrate (%1 casein in 0.1 M phosphate buffer). After optimization, the enzyme was partially 2 fold purified with dialysis. Key Words: Protease, Production, Optimization, Bacillus sp. Advisor: Associate Prof. Dr. Nilüfer CİHANGİR, Hacettepe University, Department of Biology, Biotechnology Section 70