Halofilik Funguslardan Biyopolimer Üretim Optimizasyonu, Karakterizasyonu ve Biyolojik Aktivitelerinin Belirlenmesi

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, REKTÖRLÜK, REKTÖRLÜK, Türkiye

Tez Danışmanı: Semra Ilhan

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Ekstrem koşullara adapte olmuş fungusların ürettikleri polisakkaritler, çeşitlilikleri ve farklı moleküler yapıları nedeniyle biyoteknolojik açıdan dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, hipersalin çevrelerden izole edilen iki fungusun ekzopolisakkarit (EPS) üretim koşullarını optimize etmek için Box-Behnken deney tasarımı kullanılmıştır. Diyaliz membran ile kısmen saflaştırılan EPS'ler için toplam karbonhidrat ve protein miktar tayini, üronik asit varlığı testleri yapılmıştır. Polisakkarit zincirlerinin sarmal yapısı kongo kırmızısı testi ile analiz edilmiştir. Yapısal ve fonksiyonel grup analizleri NMR ve FT-IR ile, monosakkarit bileşimi HPLC ile, molekül ağırlıkları GPC analizi ile, yüzey morfolojisi ve elementel bileşimi SEM-EDS analizi ile incelenmiştir. Antimikrobiyal ve antioksidan aktiviteler ile hücrelere toksik etkileri de biyolojik aktivite çalışmaları ile değerlendirilmiştir.

İki halofilik/halotoleran izolat Rhodotorula dairenensis ve Penicillium allii ile optimize koşullarda üretilen EPS miktarları sırasıyla 2,61 g/L ve 3,00 g/L olarak belirlenmiştir. Her iki EPS içerisinde üronik asitin var olduğu ve polisakkarit zincirlerinin sarmal yapıda olduğu tespit edilmiştir. NMR ve FT-IR analizleri, EPS'lerin β-konfigürasyonunda olduğunu ve fonksiyonel gruplarını ortaya koymuştur. R. dairenensis'ten elde edilen EPS ksiloz, P. allii'den elde edilen EPS ise mannoz ve galaktoz içermektedir. En yüksek molekül ağırlıklı fraksiyonların R. dairenensis’te 2126 kDa, P. allii’de ise 218 kDa olduğu belirlenmiştir. EDS analizi ile kükürt içerdikleri tespit edilmiştir. Biyolojik aktivite çalışmalarında antimikrobiyal aktivite gözlenmemiş ancak antioksidan aktivite belirlenmiştir. EPS’lerin hücrelere toksik etkisinin olmadığı MTT yöntemi ile doğrulanmıştır.

R. dairenensis ve P. allii EPS’leri, yapılarındaki üronik asit ve kükürt gibi grupların varlığı, sarmal yapıları, antioksidan aktiviteye sahip oluşları, MTT testi ile sağlıklı hücreler üzerine toksik etki göstermemeleri gibi özellikleri ile sağlık ve kozmetik endüstrilerinde kullanım için potansiyel biyopolimer adayı olabilir. Hipersalin koşullarda biyoremediasyon ya da ağır metal giderimi gibi çalışmalar için de uygun olabilecekleri düşünülmektedir. Ancak konuyla ilgili detaylı araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır.