Akademik Veri Yönetim Sistemi
10. BİLSEL INTERNATIONAL WORLD SCIENTIFIC AND RESEARCH CONGRESS, İstanbul, Türkiye, 9 - 10 Mayıs 2026, ss.261-266, (Tam Metin Bildiri)
Sucul kaynaklı biyomalzemelerin güvenliği ve kalitesi, çevresel kirleticilerin birikiminden büyük ölçüde etkilenmektedir; bu durum, tatlı su balığı derilerinden ekstrakte edilen kolajendeki ağır metal konsantrasyonlarının değerlendirilmesini biyomedikal ve farmasötik uyumluluk açısından kritik bir zorunluluk haline getirmektedir. Bu çalışma, Carassius gibelio (Gümüşi sazan) derisinden üç farklı metodoloji (Alcalase destekli, pepsin destekli ve fosfat bazlı ekstraksiyon) kullanılarak elde edilen Tip I kolajenin ağır metal profilini incelemektedir. Cr, Ni, As, Cd ve Pb konsantrasyonları, hem ham deride hem de elde edilen sıvı ve toz formdaki kolajen örneklerinde İndüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometresi (ICP-MS) kullanılarak nicel olarak belirlenmiştir. Sonuçlar, ham deri örneklerinin düşük bazal metal seviyelerine sahip olduğunu ve C. gibelio'nun bir biyokaynak olarak uygunluğunu teyit ettiğini göstermektedir. Ekstraksiyon sonrası analizler, özellikle Alcalase ve pepsin destekli yöntemler gibi enzimatik işlemlerin, ham maddeye kıyasla Ni seviyelerini önemli ölçüde azalttığını ve proteoliz sırasında faydalı bir saflaştırma etkisi yarattığını ortaya koymuştur. Buna karşılık, toz kolajen örnekleri, sıvı formlara göre daha yüksek görünür metal konsantrasyonları sergilemiştir— özellikle pepsinle ekstrakte edilen örneklerde Cr seviyesi 0,0285'e ulaşmıştır; bu durum, dehidrasyon ve liyofilizasyon süreçleri sırasındaki konsantrasyon etkisine bağlanmaktadır. Bu varyasyonlara rağmen, Cd ve Pb gibi toksik metaller tüm örneklerde ihmal edilebilir düzeyde veya sürekli olarak düşük kalmıştır. Sonuç olarak, ekstraksiyon ve kurutma işlemleri eser elementlerin bağıl bolluğunu etkilese de ölçülen tüm konsantrasyonlar uluslararası güvenlik eşiklerinin oldukça altında kalmıştır; bu da tatlı su balığı derilerinden elde edilen kolajenin ileri endüstriyel uygulamalar için toksikolojik açıdan güvenli ve yüksek kaliteli bir alternatif olduğunu kanıtlamaktadır.
Anahtar Kelimeler: Ağır metaller, Carassius gibelio, ekstraksiyon yöntemleri, ICP-MS, kolajen güvenliği, tatlı su ekosistemleri
The accumulation of environmental pollutants has a significant impact on the safety and quality of aquatic-derived biomaterials, making the measurement of heavy metal concentrations in collagen extracted from freshwater fish skins crucial for biomedical and pharmaceutical compliance. This study looks at the heavy metal profile of Type I collagen isolated from Carassius gibelio (Prussian carp) using three different methods: alcalase-assisted, pepsin-assisted, and phosphate-based extraction. Cr, Ni, As, Cd, and Pb concentrations were measured in raw skin and the resultant collagen in liquid and powder forms using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The findings show that raw skin samples had low baseline metal levels, validating the potential of C. gibelio as a bioresource.Post-extraction analysis demonstrated that enzymatic treatments, notably Alcalase and pepsin-assisted techniques, considerably reduced Ni levels when compared to the raw material, indicating a good purifying impact during proteolysis. In contrast, powdered collagen had greater apparent metal concentrations than liquid forms, with Cr reaching 0.0285 in pepsin-extracted samples, a phenomena attributable to the concentration effect during the dehydration and lyophilization procedures. Despite these variances, hazardous elements such as Cd and Pb were insignificant or consistently low in all samples. To summarize, while extraction and drying processes influence the relative abundance of trace elements, all measured concentrations remained well within international safety thresholds, demonstrating that collagen derived from freshwater fish skins is a toxicologically safe and high-quality alternative for advanced industrial applications.
Keywords: Heavy metals, Carassius gibelio, extraction methods, ICP-MS, collagen safety, freshwater ecosystems