Search

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

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