Microbiology
138 theses under this subject heading
Ekşi mayadan amilolitik bakterilerin izolasyonu, teknolojik özelliklerinin belirlenmesi ve ekmek yapımında kullanım olanaklarının araştırılması
Ekmek, ülkemizde yüksek tüketim oranı ve kültürel önemi nedeniyle temel bir gıda maddesi olarak kabul edilmektedir. Son yıllarda fonksiyonel gıdalara yönelik artan ilgi, ekşi mayalı ekmeğe olan talebi de artırmıştır. Ekşi mayada bulunan amilolitik bakteriler, nişastayı fermente edilebilir şekerlere dönüştürerek fermantasyon sürecini desteklemekte; böylece ürünün besin değeri, aroma profili ve raf ömrü olumlu şekilde etkilenmektedir. Bu çalışmada, farklı fırınlardan sağlanan ekşi maya örneklerinden amilolitik bakterilerin izolasyonu, teknolojik özelliklerinin belirlenmesi, fenotipik ve genotipik tanısı, seçilen üstün nitelikli suşların ekmek kalitesine etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Antalya ve Isparta'dan toplanan 7 ekşi maya örneğinden toplam 68 bakteri izole edilmiştir. İzolatlardan 13'ünün glikozdan asit ve gaz oluşturduğu, 17'sinin ise ekzopolisakkarit (EPS) ürettiği belirlenmiştir. Amilolitik aktivite spektrofotometrik olarak ölçülmüş ve en yüksek aktivite Pediococcus pentosaceus (P. pentosaceus) İF-53-2 suşunda 0.134 U/mL früktoz eşdeğeri olarak saptanmıştır. Ekmek denemelerinde kullanılmak üzere P. pentosaceus NU-523, P. pentosaceus İF-53-2, Levilactobacillus brevis (L. brevis) ET-530-2 ve Companilactobacillus mindensis (C. mindensis) FH-540-1 seçilmiştir. Seçilen dört suş, ticari yaş maya ve laboratuvar koşullarında üretilen ekşi maya ile birlikte altı farklı ekmek grubunun üretiminde kullanılmıştır (M: ticari yaş maya; EM: ekşi maya; AO: amilolitik olmayan laktik asit bakterileri (LAB); AB: amilolitik LAB; A: her iki tip LAB; EME: ticari yaş maya ile ekşi mayanın kombinasyonu). Bu gruplar arasında A grubu en yüksek ağırlığa (p<0.05), EM grubu ise en düşük hacme sahip bulunmuştur (p<0.05). Pişme kaybı açısından en düşük değer AB grubunda (23.23 g, %11.36), en yüksek değer ise EME grubunda (36.16 g, %17.18) saptanmıştır (p<0.05). Grupların eni 60-90 mm, boyu 65-73.3 mm, yüksekliği ise 58.3-70 mm olarak belirlenmiştir (p<0.05). Bunun yanı sıra deneme gruplarının toplam titrasyon asitliği (8.20±0.74–10.6±2.33 mL), pH (4.97±0.009–6.12±0.07) ve kül içeriği (%1.90–2.38) incelenmiştir. En yüksek kuru madde 24. saatte M grubunda (%65.84), 7. günde ise EM grubunda (%68.45) bulunmuştur (p>0.05). Renk analizinde ekmek kabuğunda en yüksek L* değeri EM grubunda (p<0.05), ekmek içinde ise M grubunda saptanmıştır (p<0.05). Gruplar arasında a* ve b* değerleri açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemiştir (p>0.05). Tekstür profil analizinde üretimden 24 saat sonra en sert yapı EM grubunda, en yumuşak ekmek içi ise EME grubunda gözlenmiştir (p<0.05). Sertlik depolama boyunca özellikle AB ve AO gruplarında artış göstermiş, esneklik ise genel olarak azalmış ve AB grubu en düşük esneklik değerlerini almıştır (p<0.05). Koheziflik en yüksek EM grubunda belirlenmiş olup, diğer gruplarda depolama süresince azalma eğilimi göstermiştir (p<0.05). Sakızımsılık ve elastikiyet değerleri AB ve EM gruplarında yüksek bulunurken, M grubu düşük değerler sergilemiştir (p<0.05). EM grubunda uzun fermantasyon süresine bağlı olarak bayatlama sırasında sertlik artışı ve dokusal bozulma daha belirgin hale gelmiştir. Buna karşılık, M ve EME kontrol grupları depolama boyunca daha stabil tekstürel özellikler göstermiştir (p<0.05). Sertlik esas alınarak hesaplanan bayatlama hızları incelendiğinde, AO grubunun 3–7 gün aralığında %109.08 ile en yüksek bayatlama hızına sahip olduğu belirlenmiştir (p<0.05). Buna karşılık, AB grubunda 1–7 günler arasında %40.10 oranında orta düzeyde bir artış gözlenmiştir (p<0.05). Duyusal analizde en yüksek puanı AB grubu, en düşük puanı ise EM grubu almıştır (p<0.05). Sonuç olarak, P. pentosaceus İF-53-2 ve C. mindensis FH-540-1 ile üretilen AB grubunda bayatlama hızı, pişme kaybı ve boyut gibi kalite parametrelerinde iyileşmeler sağlanmıştır. Ayrıca bu grubun duyusal değerlendirmede en yüksek genel kabul düzeyine ulaşması, söz konusu amilolitik bakterilerin ekmek üretiminde starter kültür olarak kullanılma potansiyelini ortaya koymuştur.
Bakteriyel konsorsiyumla biyosürfektan üretiminin araştırılması
Bu çalışmada, atık kullanılarak modifiye edilen besiyerinde Bacillus konsorsiyumu kullanılarak düşük maliyetli ve verimli biyosürfektan üretimi, üretim sürecini etkileyen koşulların araştırılması ve üretilen biyosürfektanın özelliklerinin belirlenmesi amaçlandı. Bu doğrultuda, biyosürfektan üretimine uygun konsorsiyumun Bacillus subtilis ATCC 6633 ve Bacillus halotolerans NR_115063.1 suşlarından oluştuğu, daralma-yayılma, yağ yayılma ve E24 yöntemlerinden elde edilen sonuçların karşılaştırılmasıyla belirlendi. Melas, şilempe ve peynir altı suyu atıkları arasından biyosürfektan üretimine uygun olan atığın 0,141 g/50 mL biyosürfektan üretim verimliliğiyle şilempe olduğu saptandı. Bu noktada, şilempenin %10 (v/v) konsantrasyonda besiyeri içeriğinde kullanılmasının ortama ilave edilmesi gereken ilave azot kaynağı ihtiyacını ortadan kaldırdığı ortaya kondu. Böylece, glukoz ve maya özütü gibi maliyeti yükselten ilavelerin besiyeri içeriğinden çıkartılmasıyla oluşturulan şilempe-modifiye BH besiyerindeki biyosürfektan üretim miktarı 0,188 g/50 mL'ye çıkartıldı. Biyosürfektan üretim verimliliğinin arttırılması hedefi doğrultusunda ‰1 (v/v) iz element içeren şilempe-modifiye BH besiyerinde 0,75 mL B. subtilis ATCC 6633 ve 1,25 mL B. halotolerans NR_115063.1 suşlarının %4 (v/v) ekimi yapıldığında, üretilen biyosürfektan miktarının 0,203 g/50 mL'ye çıktığı saptandı. Bunlara ek olarak, biyosürfektan üretimi açısından uygun fizyolojik koşulların pH 7, 30 °C, 150 rpm ve 10 günlük inkübasyon süresi olduğu saptandı. Böylece, çalışma başında 0,098 g/50 mL biyosürfektan ürettiği belirlenen konsorsiyumun, çalışma kapsamında yapılan çalışmalarla 0,290 g/50 mL biyosürfektan ürettiği belirlendi. Bununla birlikte, çalışılan çeşitli fizyolojik koşullarda biyosürfektan üretimindeki düşüşün az olduğu, üç günlük inkübasyon da bile biyosürfetkan üretiminin yaklaşık olarak 0,2 g/50 mL olduğu belirlendi. Çalışmamızda üretilen biyosürfektanın, ince-tabaka kromatografi (TLC) yöntemi ile lipopeptit yapıda olduğu belirlendi. Ek olarak nükleer manyetik rezonans spektroskopisi (NMR) ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) analizlerinde üretilen biyosürfektanın lipopeptit yapıda olduğu görüldü. Düşük maliyetli şilempe-modifiye besiyerinde yüksek verimde üretilen biyosürfektanın 4-12 pH aralığında, %5-25 arasında değişen NaCl konsantrasyonlarında, 4-80 °C arasındaki farklı sıcaklıklarda ve 10-50 dakika aralığında değişen UV'ye maruz sürelerinde büyük oranda kararlılığını koruduğu saptandı. Bu durum, üretilen biyosürfektanın kozmetik, sağlık ve deterjan gibi endüstrilerde kullanılabilirliği açısından önemli bir avantajdır. Çalışma sonunda, önerilen konsorsiyum ile şilempe-modifiye besiyerinde biyosürfektan üretiminin düşük maliyet ve yüksek verim ile sağlanabileceği gösterildi.
Enfeksiyon hastalıkları ve klinik mikrobiyoloji uzmanlık alanında mezuniyet sonrası tıp eğitiminde gelişim sınavlarının geliştirilmesi
Bu çalışmada Türkiye Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Derneği Eğitim ve Yeterlik Kurulu (EMEK) tarafından enfeksiyon hastalıkları ve klinik mikrobiyoloji uzmanlık alanında eğitim alan tıpta uzmanlık öğrencilerine yönelik yılda iki kez biçimlendirici, senkronize çevrim içi yapılan sınavların, rehber önerileri (AMEE 71) doğrultusunda standardize edilerek yapılandırılması, gelişim sınavı formatına dönüştürülmesi ve uygulanabilirliğinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu çalışma müdahale ve tanımlayıcı tipte bir çalışma olarak planlanmış, çalışma sürecinde ardışık iki sınava dâhil olunmuştur. Uzmanlık eğitimi gelişim sınavı (UEGS) olarak adlandırılan, bahar ve sonbahar 2021 dönemi sınavları olarak yapılan bu sınavlara sırasıyla 301 ve 322 tıpta uzmanlık öğrencisi katılmıştır. Çalışma öncesi yapılan EMEK sınavlarının gelişim sınavı amacı ile yapıldığı ancak gelişim sınavı standartlarını karşılamadığı tespit edilmiştir. EMEK sınavları, gelişim sınavları standartları kapsamında incelenmiş, bu sınavların soruların oluşturulması, sınav yönetimi, sonuçların analizi ve incelenmesi ile paydaşlara geri bildirim aşamalarında yapılandırılmasına ihtiyaç olduğu görülmüştür. Bu tez çalışmasında sınav sonuçları rapor haline getirilerek paydaşlara; soru analizleri ve sınavların güvenirlik hesaplaması yapılarak eğiticiler ve sınav kuruluna geri bildirim yapılmıştır. Sonuç analizi, incelenmesi ve paydaşlara geri bildirim aşamalarında iyileştirmeler kaydedilmiştir. Her iki sınava giren tıpta uzmanlık öğrencilerinin bahar ve sonbahar dönemi sınavlarında aldıkları median puanlar sırasıyla 68,52±9,4 ve 71,84±13,7 olarak bulundu. Aralarındaki fark istatistiksel olarak anlamlıydı (p<0,001). Bahar dönemi sınavına göre sonbahar dönemi sınavında puanını yükselten 123, düşüren 82 ve puanını koruyan 20 tıpta uzmanlık öğrencisi olduğu görüldü. EMEK UEGS sorularının alanda uzmanlar tarafından hazırlanması, alan mezuniyet öğrenim hedeflerini kapsaması, sınav puanlarının dördüncü kıdem yılına kadar artış göstermesi, her iki sınavın KR20 değerinin 0,71 ve 0,81 olması nedeniyle EMEK UEGS' leri yapı ve kapsam geçerliliğini sağlamış, güvenirlilik düzeyi yüksek sınavlar olarak kabul edildi. İkinci sınav olan sonbahar dönemi sınavından sonra tıpta uzmanlık öğrencilerinin ve eğitim sorumlularının EMEK UEGS' ye yönelik görüşleri görüşme yöntemi ile alınmış, tıpta uzmanlık öğrencileri ve eğitim sorumluları tarafından EMEK UEGS' nin sınav formatı gereği eksikliklerini tespit eden, geri bildirimi sayesinde öğrenmeye teşvik eden iyi bir değerlendirme aracı olarak kabul gördüğü anlaşılmıştır.
Thiamethoaxam uygulamasının gökkuşağı alabalığında (Oncorhynchus mykiss) doku spesifik yanıtları
Bu çalışmada neonikotinoid sınıfından Thiamethoaxam'ın gökkuşağı alabalıklarında (Oncorhynchus mykiss) oluşturduğu oksidatif stres aracılı hemotoksiste, hepetotoksisite ve nefrotoksisite bulgularını değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla her grupta 8 er balık olmak üzere 3 tekrarlı olacak şekilde 96 adet gökkuşağı alabalığı (165.35±30.15 g ve 20.55±1.16 cm) kullanıldı. Çalışmada kontrol ve Thiamethoxam'ın 3 farklı dozunun (25 mg/l, 75 mg/l, 125 mg/l) uygulandığı 4 grup oluşturuldu. Deneme peryodu sonunda tüm gruplardan alınan kan hematolojik analizler için, alınan dokular ise patolojik değerlendirme için kullanıldı. Thiamethoxam uygulaması sonucunda biyosomatik indeks göstergelerinden hepatosomatik indeks kontrol grubuna kıyasla 25 ve 75 mg/l doz grubunda azalırken, 125 mg/l grubunda ise artış göstermiştir. Hepatosomatik indeks bakımından sadece en yüksek uygulama dozu olan 125 mg/l Thiamethoxam grubu diğer iki Thiamethoxam uygulama dozundan (25 mg/l ve 75 mg/l) istatistiki anlamda farklıdır (p<0.05). Çalışma sonunda başlangıç ağırlıklarına kıyasla ağırlık artış oranı (%) kontrol grubuna göre Thiamethoxam dozu arttıkça azalmaktadır. Kan serumunda üre ve ürik asit miktarı kontrol grubuna göre bir artış göstermektedir. 75 ve 125 mg/l grubunda üre miktarı istatistiki anlamda kontrol ve 25 mg/l Thiamethoxam grubundan farklıdır (p<0.05). Ürik asit miktarı bakımından 125 mg/l Thiamethoxam grubu ile kontrol grubu arasında anlamlı fark vardır (p<0.05). Lipit peroksidasyon göstergesi MDA miktarı kontrol grubuna kıyasla Thiamethoaxam dozunun artışına paralel olarak artış göstermektedir. Antioksidan sistemin önemli enzimlerinden GSH-Px kullanılan Thiamethoxam dozlarının artışına bağlı olarak azalmakta olup yüksek uygulama dozları (75 ve 125 mg/l) ile kontrol grubu arasındaki fark anlamlıdır (p<0.05). Histopatolojik incelemelerde karaciğer dokusunun kontrol grubunda normal yapıda, 25 mg/l Thiamethoxam grubunda ise normale yakın görünümde olduğu görülmüştür. 75 ve 125 mg/l Thiamethoxam grubundaki karaciğer dokusunda hepatositlerde dejenerasyon, parankimal bölgede nekroz alanları, konjesyon, steatoz, parankimal bölgede vakuolar dejenerasyon ve hepatosellüler dejenerasyon, safra kanalında dejenerasyon ve proliferasyona rastlanıldı. Böbrek dokusu ise kontrol grubunda normal yapı izlenirken, 25 mg/l Thiamethoxam grubunda az miktarda tubul epitelinde dejenerasyon ve glomerular atrofi gözlendi. 75 ve 125 mg/l Thiamethoxam gruplarında benzer lezyonlar olarak glomerular atrofi, tübüllerde hidropik dejenerasyonlar, nekroz, hematopoetik dokuda azalma, melanomakrofaj merkezlerinde artış, tubul epitelinde bazal laminadan ayrılma tespit edildi. Tarımsal aktivitelerde yaygın olarak kullanılan Thiamethoxam'ın hedef organizmalar dışında da diğer canlıların yaşadığı ekosisteme katılımı sonucunda temas halinde olduğu canlıda maruz kalınan doza bağlı olarak oksidatif strese sebep olarak oksidan/antioksidan sistem dengesini olumsuz etkilediği ve dokularda lezyon oluşumuna sebebiyet verebilecek etkilere sahip olduğu anlaşılmıştır.
Gökkuşağı alabalığında (Oncorhynchus mykiss) Thiamethoxam'ın genotoksik etkisinin mikronükleus testi ile belirlenmesi
Hücrelerin ömrü boyunca biriken genetik hasarın bir göstergesi olan mikronükleus (MN) testi, kirletici maddelerin karmaşık karışımına verilen entegre yanıtı tanımlamak için en uygun tekniklerden biridir. Bu çalışmada tarımsal aktivitelerde yaygın olarak kullanılan neonikotinoid pestisitlerden Thiamethoxam'ın sucul ekosistemde toksikolojik çalışmalarda biyomarkır özelliği olan Gökkuşağı alabalığındaki genotoksik etkilerinin mikronükleus tekniği ile değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada iki tekerrürlü olacak şekilde 4 grup oluşturuldu. Her grupta 10 balık olacak şekilde, kontrol grubunda bir madde uygulaması yapılmamıştır. Thiamethoxam uygulaması olarak 25 ve 75 mg/l doz uygulandı. Pozitif kontrol olarak ise 10 mg/ benzen uygulaması yapılmıştır. Uygulama biriminde anestezi sonrası kaudal venadan alınan kan örneklerinden her balık için 5000 eritrosit sayılarak ortalama 1000 hücredeki mikronükleus frekansı tespit edilmiştir. Servikal dislokasyon sonrası karaciğer dokusu alınarak histopatolojik analizler için değerlendirme yapılmıştır. Mikronükleus frekansı analizi sonucunda; kontrol grubundaki ortalama mikronükleuslu ertirosit oranı %0.3, 25 mg/l Thiamethoxam grubunda %0.78, 75 mg/l Thiamethoxam grubunda %1.72 ve 10 mg/l benzen uygulanan pozitif kontrol grubunda %5.88 olarak tespit edilmiştir. Dokuların histolojik incelemelerinde; kontrol grubundaki karaciğer dokusu normal histolojik yapıda gözlenirken, 25 mg/l Thiamethoxam grubunda az olarak hafif dejenerasyon gözlenmiştir. 75 mg/l Thiamethoxam grubundaki karaciğer kesitlerinde hepatositlerde dejenerasyon, nekroz alanları ve steatoza rastlanılmıştır. Pozitif kontrol grubunda ise hepatositlerde dejenerasyon, nekroz ve steatoza ek olarak hücre infiltrasyonu ve safra kanalında dejenerasyon gözlenmiştir. Çalışmadan elde edilen veriler sonucunda kontrol grubu ile karşılaştırıldığında Thiamethoxam uygulamasında doz artışının mikronükleuslu eritrosit frekansının artışına yol açtığı saptanmıştır. Ayrıca yine Thiamethoxam doz artışı ile karaciğer dokusunda görülen lezyonların sıklık ve şiddetinde artış olduğu anlaşılmaktadır.
Staphylococcus aureus izolatlarının β-laktam grubu antibiyotiklere karşı duyarlılıklarının astaksantin ile arttırılması
Gram pozitif bakteri olan Staphylococcus aureus (S. aureus), tipik olarak deri yüzeyinde ve nazofarenkslerde kolonize olmaktadır. Doğrudan temas yoluyla bulaşan S. aureus sağlıklı bir cildi enfekte etmez fakat dokulara veya kan dolaşımına girdiğinde çok ciddi enfeksiyonlara sebep olabilmektedir. Biyofilm üretme yeteneğinden dolayı tedavisi zor olan bu bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların mortalite ve morbiditesi yüksektir. 1928 yılında A. Fleming tarafından penisilinin bulunmasıyla stafilokokal enfeksiyonlarda kullanılmasından kısa bir süre sonra stafilokokların penisilinaz üretmesiyle beraber tedavide farklı antibiyotikler kullanılmaya başlanmıştır. Metisilinin kullanılmasıyla kısa süre içerisinde metisiline de direnç gösteren S. aureus (MRSA) suşları ortaya çıkmış ve bu durum ciddi bir sağlık sorunu haline gelmiştir. Özellikle MRSA gibi çoklu ilaç direncine sahip olan ve biyofilm üreten suşlarda antibiyotik tedavisinin gittikçe zorlaşmasından dolayı yeni antimikrobiyal ajan ve kombinasyonlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Yapılan bu çalışmada, biyofilm üreten S. aureus izolatları üzerinde β-Laktam grubu antibiyotikler ile Astaksantinin çeşitli doz kombinasyonları ile antibakteriyal ve antibiyofilm etkileri tespit edilmiştir. Biyofilm üreten S. aureus izolatlarının, çoğu antibiyotiklere karşı direnç gösterdiğinden, biyofilm yapılarını inhibe etmek yüksek antibiyotik dozu gerektirdiğinden, çeşitli dozlardaki β-Laktam grubu antibiyotiklerin astaksantin kombinasyonları ile antimikrobiyal ve antibiyofilm duyarlılıkları arttırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada biyofilm oluşturan MRSA ve MSSA izolatlarında mecA ve nuc genlerinin varlığı tespit edilip, izolatlar üzerindeki Astaksantin'in etkili olduğu dozlar ve β-laktam antibiyotiklerin minimum inhibitör konsantrasyonları (MİK), minimum bakterisidal konsantrasyonları (MBK) belirlenerek kombinasyonların planktonik bakteriler üzerindeki etkilerini gözlemlemek amacıyla Checkerboard metodu uyarlanarak kullanılmıştır. Astaksantin ile β-laktam antibiyotiklerin kombinasyonlarının, izolatların biyofilm üzerindeki etkisini ölçmek için MtP yöntemi kullanılmıştır. Ajanların kombinasyon uygulamalarının biyofilm oluşumunu etkilediği gözlemlenmiştir. Çalışmamızın sonuçları incelendiğinde Astaksantin'in belirli dozlarda, antibiyotik duyarlılıklarını artırdığından ve antibiyotik direncini duyarlı hale getirdiği görülmüş olup, biyofilm üretiminde MSSA'larda antibiyotiklerin MİK dozlarını 32 kata kadar indirirken; MRSA'larda MİK dozlarını 2 ile 32 kat arasında düşürmeyi başarmıştır. Bu sonuca bakılarak, Astaksantin ile β-laktam antibiyotiklerin kombinasyon uygulamaları özellikle MRSA kaynaklı biyofilm enfeksiyonları için tedavi opsiyonu olarak düşünülebilir. Anahtar Kelimeler : Biyofilm, MRSA, MSSA, Antibiyotik Direnci, Astaksantin
Biogenic building material formation by the treatment of natural stone waste with microbial induced calcite precipitation
Revitilization of certain wastes of the natural stone industry through biological processes to obtain a sustainable building material and the necessary material oriented analyses.
Energetic utilization of lignocellulose-rich agricultural wastes by enriched microorganisms from high performance natural and engineered systems
Energy crops, agricultural residues, animal manure, forestry residues, algae, etc. are one of the major source for renewable energy production. The amount of lignocellulose-rich agricultural wastes (such as wheat straw, rice straw, etc.) increasing day by day due to the rapid growth on population which increased the pressure on agricultural industry to meet the demands for food and animal feed. In most of the countries, these wastes are handled in an unsustainable manner, mostly disposed by burning which also has a negative impact on global warming. On the other hand, these waste streams have a great potential to be converted into wide variety of value-added products including biofuels. Anaerobic digestion is a commonly used proven technology to recovery energy from various feedstocks including agricultural residues, livestock manure, food and brewery wastes, sewage sludge, industrial and municipal wastewaters, wood industry residues etc. Among these waste streams, agricultural residues belong to the most attractive substrates for anaerobic digesters due to the high abundance, high energy content and low costs. Anaerobic digestion is a complex biological process carried out by a diverse microbial community including hydrolytic, acidogenic and acetogenic bacteria and methanogenic archaea. During the process, organic content of the biomass is degraded by a synergistic interactions of the microbial community and converted into methane-rich biogas, then methane is used for energy production. One of the main obstacles during anaerobic digestion of lignocellulose-rich biomass is the recalcitrant structure which limits the efficiency of anaerobic digesters. Hydrolysis of these compounds is considered as the rate-limiting step. Investigating the efficient approach to overcome this problem is a continuing concern. Thus, different strategies such as physical, chemical and biological pre-treatment methods are applied to enhance hydrolysis and then the overall system performance, accordingly. As the diverse group of microorganisms are necessary to carry out anaerobic digestion process, the effective inoculum selection is crutial at the start-up period. Usually, anaerobic digesters are seeded by inoculum taken from another digester or animal manure which are easy to procure. However, the specific inocula should be intoduced to the specific feedstock to enhance start-up and acclimation periods, and methane yields. The nature is always an inspiration for technological developments. Biomimicry is an approach which interests engineers for many years for new innovations. Ruminants have a sophisticated digestive system which are able to degrade a wide variety of lignocellulosic substrates thanks to a symbiotic relationships in their digestive systems. Moreover, the microorganisms in the rumen fluid is more effective in lignocellulose digestion compared to the microorganisms in anaerobic digesters. However, procurement of the rumen fluid in necessary amounts to seed a full-scale anaerobic digester is not feasible. The selective enrichment of lignocellulose-degrading bacterial culture can be a solution to enhance methane yield in anaerobic digesters. This thesis intends to obtain the most effective bioaugmentation culture with an inspiration from the high performance natural and engineering systems to enhance the anaerobic digestion of lignocellulosic feedstock and determine the most effective concentration of the bioaugmentation cultures applied to anaerobic digesters. For this purpose, lignocellulose-degrading methanogenic communities were enriched on wheat straw from rumen fluids of different ruminants (sheep, cow and goat) as well as a biogas reactor acclimated to lignocellulosic biomass (sorghum as mono-substrate) under anaerobic mesophilic conditions. The bacterial communities were examined by 454 amplicon sequencing of 16S rRNA genes, while terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) fingerprinting of mcrA genes was applied to analyze the methanogenic communities. The comparison of the enhancement potential of these bioaugmentation cultures were carried out in batch reactors using wheat straw as a lignocellulosic feedstock under mesophilic conditions. To investigate the effects of most effective concentration, the enrichment cultures were added to batch reactors in proportions of 2%, 4%, 6% and 8% of the microbial cell number of the standard inoculum slurry. All cultures had positive effects on substrate degradation, and higher methane yields were observed in the bioaugmented reactors compared to control reactors set up with standard inoculum. However, the level of enhancement differed according to the type of the enrichment culture. Whereas, addition of 2% sheep rumen derived enrichment culture did not enhance methane production significantly, 4% addition led an increase by 27%. Methane yield in batch reactors augmented with 2% cow rumen derived enrichment culture was increased by only 6%. In contrast, reactors amended with 2% goat rumen derived enrichment culture or with the bioaugmentation culture obtained from the biogas reactor digesting sorghum biomass produced 27% and 20% more methane, respectively. The highest methane yield was recorded in reactors amended with 6% goat rumen derived enrichment culture, which represented an increase by 36%. The results highlighted that relative abundances of Ruminococcaceae and Lachnospiraceae increased during the enrichment of sheep rumen fluid derived culture. On the other hand Bacteroidaceae and Ruminococcaceae were the most abundant families in the cow and goat rumen-derived enrichment cultures, Porphyromonadaceae was the predominant one in the reactor-derived culture. Additionally, the enrichment procedure increased the relative abundance of Ruminococcaceae (phylum: Firmicutes) in all cultures. T-RFLP profiles of the mcrA gene amplicons highlighted that the ruminal methanogenic communities were composed of hydrogenotrophic methanogens dominated by the order Methanobacteriales regardless of the host species. The methanogenic communities changed significantly during the enrichment procedure. Whereas, the strict hydrogenotrophic Methanobacteriales and Methanomicrobiales were the predominant orders in the enrichment cultures derived from goat and cow rumen fluid as well as biogas reactor, the sheep rumen culture was dominated by Methanosarcinales. The microbial communities were quite similar at the end of the batch tests independently of the bioaugmentation sources, indicating that the introduced microbial communities of the enrichment cultures did not dominate the reactors. The results suggest that bioaugmentation with enrichment cultures derived from high performance natural and engineering systems can be an alternative strategy to enhance digester performance treating lignocellulosic feedstocks.
Romatoid artrit ön tanılı hastalarda eklem sinovyal sıvısının mikrobiyolojik açıdan incelenmesi
Romatoid Artrit (RA) etyolojisi belli olmayan, temelde eklemlerde etki göstererek şekil bozukluklarına sebep olabilen; enflamatuar, kronik ve multisistemik bir hastalıktır. Eklem tutulumu dışında patolojik bulguların, romatoid nodüllerin, göz komplikasyonlarının, laboratuvar bulgularının, akciğer bulgularının ve radyolojik bulguların da görüldüğü bilinmektedir. Araştırmamızda RA etyolojisinde etkili olabilecek ve sinovyal sıvıda bulunabilecek mikroorganizmaların rolünü ve septik artritle RA hastalığı arasında bağlantı olup olmadığını belirlemek için RA ön tanılı ve diz ekleminde akut ödem bulunan 139 (65K, 74E) hastanın eklem sinovyal sıvıları artrosentez yöntemiyle alındı. Örneklerin mikrobiyolojik açıdan incelenmek üzere kanlı agara, EMB (Eozin Methylen Blue) agara ve Mac-Conkey agara ekimini yaptık. Uygun koşullarda inkubasyona bıraktık ve üreme olan kültürlerde koloni morfolojisini, gram boyama, oksidaz-katalaz testlerini yaparak değerlendirdik. 5 kadın ve 7 erkek hastanın örneklerinde bakteri izole ettik. Elde edilen verileri pozitif sonuç sayısı-cinsiyet, bakteri türü-cinsiyet, bakteri türü-yaş grupları ve bakteri türü – antibiyotik duyarlılıkları olmak üzere 4 farklı kategoride değerlendirdik ve istatistik analizini yaptık. RA hastalarında sinovyal sıvıda bakteri izole edilebildiğini ancak bakteri ve cinsiyet arasında ilişki olmadığını gördük. İzole edilen bakteri türü ve sayısı ile cinsiyet ve yaş grupları arasında anlamlı bir farklılık göremedik. Ancak diğer enfeksiyöz ajanlara göre S. aureus karşımıza daha çok çıktı. Buna ek olarak bakteri türleri ve antibiyotik duyarlılık-dirençlilik arasında da anlamlı bir farklılık elde edilememiştir. Anahtar Kelimeler: Mikrobiyoloji, Romatoid Artrit, S. aureus, Septik artrit
Yeni tasarım nanokompozit kaplamalar ile ekranlama ve biyofiziksel özelliklerin araştırılması ve geliştirilmesi
Elektronik teknolojisi ve telekomünikasyonun son yıllardaki gelişimi ile, insanların ve cihazların maruz kaldıkları, elektromanyetik kirlilik olarak değerlendirilen, istenmeyen sinyallerin varlığı ve etkisi oldukça artmıştır. Elektromanyetik sinyallerin çevre üzerindeki etkisini azaltmak için, iletken malzemeler kullanılarak gerçekleştirilen ekranlama yöntemi, en sık kullanılan yöntemdir. Malzeme olarak, genellikle, yüksek iletkenlik özellikleri nedeni ile metaller kullanılmaktadır. Ancak, malzeme olarak, metal öz kütlesinin fazla olması, yapılarının esnek olmaması, işlenmelerinin zor olması ve korozyona açık olması gibi olumsuzluklar bu malzemeler yerine alternatif malzemelere yönelmeyi zorunlu kılmaktadır. Bu bağlamda, küçük özkütleleri, düşük maliyetleri, kolay şekillendirilebilmeleri ve esnek yapı özelliklerinden faydalanmak amacıyla, polimer temelli, nanoteknolojik malzemelerin tasarımı günümüzde önemli hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında, öncelikle, kütlece farklı oranlarda CNT ve grafen katkılanmış yeni tasarım, polimer temelli, nanokompozit malzemeler hazırlanmıştır. Farklı tipte kumaşlar üzerine bu kompozitler sprey ve jel fazında uygulanabilmektedir. Tez kapsamında gerçekleştirilen çalışmalarda özellikle, hiçbir ekranlama özelliği olmayan doğal keten malzeme ile üretilmiş kumaş ve özel teknikler ile üretilen kendinden ekranlama özelliği bulunan (ticari olarak piyasada satışı yapılan) SG kumaşı üzerinde çalışılmıştır. Temel amaç ekranlama özelliği olmayan bir malzemeye, yeni tasarım nano kompozit kaplama uygulayarak, üst seviyede ekranlama özelliği kazandırabilmektir. Diğer yandan, ekranlama özelliği bulunan malzemelerin de mevcut ekranlama etkinlik değerini artırmak ikincil amaç olarak belirlenmiştir. Çalışmanın ilk evresinde, özgün nanokompozitlerle kaplanan farklı kumaş örneklerin elektromanyetik dalga (EMD) (1,5 – 10,0 GHz), nUV-VIS-nIR (350 - 700 nm) ile etkileşimleri araştırılmıştır. Hedef olarak, SWAXS (X-Işını Küçük ve Geniş Açı Saçılması) analizleri sonucunda belirlenen nano yapılar ile örneklerin elektromanyetik ekranlama etkinliği değerleri ile ilişkilendirilerek ekranlama özellikleri kontrollü biçimde geliştirilmeye çalışılmıştır. İlk bulgulara göre, EMD ekranlama etkisi bulunmayan keten kumaş örnekler, kütlece %3 CNT kodlu nanokompozit ile kaplandığında, 1,5 – 10,0 GHz aralığında, EMD soğrulma oranının artmasına ve malzemeye yaklaşık 9 dB'lik (@9,5 GHz) ekranlama etkinliği kazandırılmasına neden olunmuştur. Kaplama işlemi sonucunda aynı malzemenin, 350 - 700 nm dalgaboyu aralığındaki (yakın UV, görünür ve yakın IR) elektromanyetik dalgalar için geçirgenliğinin azaltıldığı ve soğurma özelliğinin de artırıldığı belirlenmiştir. Keten kumaşın doğal yapısında var olan hacimsel nano parçacıklar, 97,7 ± 0,9 Å'luk yarıçapa sahipken, kaplama işlemi sonrası nanomorfolojiler, çekirdek kabuk modeline dönüşerek, küresel formda 75,7 ± 0,1 Å yarıçapa ulaşmışlardır. Yani, kaplama malzemesinin gözenekli yapıya difüz edebildiği ve gözenekli yapıyı doldurarak, yüksek elektron yoğunluğuna sahip, daha küçük boyutlu nano morfolojileri oluşturdukları belirlenmiştir. Piyasada bulunan Ag pigmentleri içeren CSC malzemesi keten malzemeye uygulandığında, kumaşa yaklaşık 65 dB (@9,5 GHz) ekranlama kazandırdığı görülmüştür. Sonraki aşamalarda CNT ve grafen ile (kütlece) farklı oranlarda sistematik olarak katkılanan CSC malzemesi, keten ve SG kumaş üzerinde uygulamış ve ölçümler gerçekleştirilmiştir. En kararlı nano kompozitlerin CSC %5 CNT ile elde edildiği ve ekranlama özelliği olmayan keten kumaşa 1,5-10 GHz aralığında, 80-85 dB ekranlama etkinliği kazandırıldığı saptanmıştır. Diğer yandan, ekranlama özelliği bulunan SG kumaşın özelliğinin ise, 65 dB değerinden, 105 dB ekranlama değerlerine (%62 oranında) geliştirildiği belirlenmiştir. SAXS analizleri ile örneklerin nano yapılarını belirlemek ve ekranlama değerleri ile analoji kurmak üzere, Rg (Jirasyon Yarıçapı) 3B yapı modelleri ve nano oluşumların uzaklık dağılımları incelenmiştir. Örneklerin kaplama öncesinde ve sonrasında, SEM ölçümleri ile, nano kompozit malzemenin CNT ve grafen katkılamaya bağlı olarak yüzeyde oluşturdukları mikro ölçekli yapılar da gözlemlenmiştir. Çalışmanın devamında, farklı zamanlarda hazırlanan örnekler ile keten CSC %5 CNT için kazanılan ekranlama özelliğinin raslantısal olmadığı da belirlenmiştir. Ayrıca, nano kompozit kaplamaların insan teması olabilecek birçok uygulamada kullanılabileceği öngörülerek, Disk Difüzyon Yöntemi ile antimikrobiyal araştırmalar da bu tez çalışması kapsamında gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda Candida albicans, E.coli ve S. Aureus (mantar ve bakterileri) ile çalışılmıştır. Sonuçta, bu tez çalışmasında hazırlanan ve kaplama olarak uygulanan özgün nano kompozit malzemeler ile alttaş kumaşların ekranlama özelliğinde önemli gelişmeler kaydedilirken, diğer taraftan, bakteri ve mantar üremelerinin de engellendiği "yani tasarlanan kaplama malzemelerine biyoaktif özellikler de" kazandırılabildiği gösterilmiştir.
Hacettepe Üniversitesi İhsan Doğramacı Çocuk Hastanesi'ndeki gram negatif bakteriyemilerin klinik ve mikrobiyolojik özellikleri
Gram-negatif bakterilerin neden olduğu kan dolaşımı enfeksiyonları pediatri kliniklerinde mortalite ve morbiditenin önemli bir nedeni olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışma ile hastanemizde kan kültürlerinden en sık izole edilen Gram-negatif bakterileri, direnç durumlarını, bakterilerin ve direncin yıllar içindeki değişimini, hastaların bu bakterilere göre klinik durumlarındaki farklılıkları ve çocuk hastalarda Gram-negatif bakteriyemiye zemin hazırlayan risk faktörlerinin belirlenmesi amaçlandı. Çalışmada 2017 ve 2021 yılları arasındaki 5 yıllık dönemde Hacettepe Üniversitesi İhsan Doğramacı Çocuk Hastanesi'nde yatırılarak takip edilen, kan dolaşımında Gram-negatif bakteri üremesi olan 349 hastanın 412 adet epizodu retrospektif olarak incelendi. Ayrıca veriler eski yıllarda aynı merkezden rapor edilen verilerle de karşılaştırıldı. Çalışmaya dahil edilen 349 olgunun 154'ü kız (%44,2), 195'i erkekti (%55,8). Hastaların yaş aralığı 0 ay ile 18 yaş arasında değişmekteydi. Ortanca yaş 12,5 ay olarak hesaplandı. Hastaların 252'si (%61) 2 yaş altındaydı. Gram-negatif bakteriyemilerin 43'ü (%10,5) toplum kökenli, 369'u (%89,5) nozokomiyal kökenli bakteriyemilerdi. En sık görülen mikroorganizmalar %43,9 (n=181) Klebsiella spp., %13,5 (n=56) E. coli, %10,6 (n=44) Acinetobacter spp., %7,2 (n=30) Pseudomonas spp. ve Enterobacter spp.'di. Tüm Gram-negatif bakterilerde %27,6 karbapenem direnci mevcut olup bakterilerin %41,2'si MDR (multi drug resistance), %13,5'i XDR (extensively drug resistance ) ve %0,4'ü PDR (pan-drug resistance) idi. Ayrıca yıllar içinde karbapanem direncinin %2 oranında arttığı tespit edildi. Gram-negatif bakteriyeminin en sık görüldüğü hastalıklar hematolojik ve onkolojik maligniteler (%22,9), primer immün yetmezlikler %12,6) ve kardiyovasküler hastalıklardı (11,7). Gram-negatif bakteriyemi gelişimine en sık neden olan risk faktörleri santral venöz kateter varlığı (%77), YBÜ'de yatış (%67) ve son bir ay içerisinde geniş spektrumlu antibiyotik kullanımıydı (%45,6). Çalışmamızda enfeksiyon ilişkili mortalite %15,7 ve kaba ölüm hızı %28'di. Hastaların yoğun bakım yatışlarının olması, santral venöz kateter varlığı, mekanik ventilatör desteği alıyor olmaları, inotropik ilaç ihtiyaçlarının olması ve periton diyalizi desteği alıyor olmaları ile klinik cevapsızlık ve enfeksiyon ilişkili mortalite arasında anlamlı ilişki bulunmuştur. Çok dirençli Klebsiella suşlarının artışı hastane enfeksiyonları ile mücadelemizde önümüzdeki en büyük engellerden biri gibi görünmektedir. Gram-negatif bakterilerde yıllar içinde artan karbapenem direnci kan dolaşımı enfeksiyonlarının hem klinik cevabını etkilemekte hem de mortaliteyi arttırmaktadır. Bu lokal verilerin yakın takibi hem artan direnç ile mücadelede hem de ideal ampirik antimikrobiyal tedavilerin belirlenmesinde çok önemlidir.
Çiğ olarak tüketilen bazı salata malzemelerinin mikrobiyolojik yönden incelenmesi
Toplu beslenme sistemlerinde tüketime sunulan salatalarda kullanılan bazı sebzeler hastalık yapıcı mikroorganizmaları barındırabileceği için çiğ olarak tüketildiklerinde sağlık açısından risk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, bir üniversite kafeteryasında servis edilen salatalarda sıklıkla kullanılan ve çiğ olarak tüketilen bazı malzemelerinin (marul, kıvırcık, havuç ve maydanoz) satın alma aşamasından servise kadar olan tüm aşamalarda Lumitester (Hijyen Monitörü) ile toplam canlı sayımı ile E.coli ve S.aureus bakteri sayımları yapılarak kontaminasyon durumunun saptanması amaçlanmıştır. Çalışmadan elde edilen verilere göre "satın alma" aşamasında marul, kıvırcık ve havucun maydanoza göre mikrobiyolojik yükünün fazla olduğu gözlenmiştir. "Depolama" aşamasında mikrobiyolojik yükün arttığı "hazırlık öncesi"nde ise en yüksek seviyeye ulaştığı, fakat "servis aşaması"nda azalma olduğu saptanmıştır. Havuçta ise toplam canlı sayısının aşamalar boyunca artma eğiliminde olduğu ve "servis aşamasında" bu değerin 105 kob/g'ın üzerine olduğu gözlenmiştir. Temas eden yüzey, ekipman ve personel eli için toplam canlı bakteri sayısı incelendiğinde "hazırlık aşamasında" en yüksek kontaminasyon kaynağının personel eli, sebze soyma ve doğrama bıçağı ile doğrama tahtası olduğu saptanmıştır. "Servis aşamasında" ise Compact Dry EC ve Compact Dry XSA hazır besiyerleri kullanılarak çiğ salata sebzelerinde E.coli ve S.aureus varlığı incelendiğinde ise tüm örneklerde toplam koliform bakteri ürediği, S.aureus'un ise çalışılan örneklerin yaklaşık %50 sinde ürediği gözlenmiştir. Bu sonuçlara göre yetersiz personel hijyeni, alet ve ekipmanların temizliği ve yetersiz sanitasyonunun çapraz bulaşma ile kontaminasyona neden olduğu görülmektedir. Anahtar Kelimeler: çiğ sebze, mikroorganizma, kontaminasyon, hijyen
Rizosferik aktinomiset izolatları tarafından üretilen agroaktif ve biyoaktif bileşiklerin taranması ve üretim ortamı optimizasyonu
Bu tez çalışmasında, karasal ve sucul habitatlardaki farklı bitkilerin rizosfer bölgelerinden izole edilen aktinomisetlerden agroaktif ve biyoaktif bileşik üretimi kalitatif ve kantitatif olarak taranmış olup, en yüksek üretimlerin gerçekleştiği besiyerleri belirlenmiştir. Çalışma kapsamında izole edilen 42 aktinomiset arasından, farklı aktiviteler açısından en yüksek üretimleri gerçekleştiren 6 izolat moleküler olarak tanılanmıştır. Biyoaktif bileşik üretiminin birincil ve ikincil taramalarında, izolatların antibakteriyel ve antifungal aktiviteleri 6 bakteriyel (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Enterecoccus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Echerichia coli ve Salmonella typhimurium) ve 2 fungal patojene (Aspergillus niger ve Candida albicans) karşı gösterdikleri inhibisyon zonları ile belirlenmiştir. Bu taramalar sonucunda en iyi antibakteriyel ve antifungal aktiviteye sahip izolatlar, sırasıyla Streptomyces labedae izolat CYP25 (Accesion No: MK254642) ve Streptomyces sp. izolat CYP30 (Accession No: MK254643) olarak belirlenmiş ve optimizasyon aşamaları için seçilmiştir. Optimizasyon aşamasında etil asetat ekstrakları ile yapılan taramalarda, Streptomyces labedae izolat CYP25 (Accesion No: MK254642), en yüksek antibakteriyal aktiviteyi S. aureus'a karşı (18 mm) Aktinomiset İzolasyon sıvı besiyerinde (AİB) göstermiştir. Streptomyces sp. izolat CYP30 (Accession No: MK254643) ise, en yüksek antifungal aktiviteleri, C. albicans (60 mm) ve Alternaria sp. (52 mm) izolat D21'e karşı Glikoz Soya Unu (GSUB) sıvı besiyerinde ve A. niger'e karşı (16 mm) ise ISP-3 (International Streptomyces Project-3) sıvı besiyerinde göstermiştir. İzolatlar, agroaktif bileşik üretimi açısından kalitatif ve kantitatif olarak taranmıştır. IAA (indol asetik asit) üretimi taramalarında, en yüksek üretimi Nocardiopsis sp. izolat CYP39 (Accesion No: MK254645) (51,04 µg/ml) gerçekleştirmiştir. Bu izolat ile IAA üretiminin optimizasyon aşamasında farklı Ltriptofan konsantrasyonları kullanılarak yapılan denemelerde en yüksek üretim (76,5 µg/ml) % 0,9 g L-triptofan içeren ortamda 13. günde gerçekleşmiştir. 42 izolattan 32'si Chrome azurol S (CAS) indikatör boyasını içeren katı besiyerindeki taramalar sonucunda siderofor üreticisi olarak belirlenmiştir. Glisin ile desteklenmiş ISP-2 katı besiyerinde gerçekleştirilen denemelerde, en iyi HCN (hidrojen siyanür) üreticisi Nocardiopsis sp. izolat CYP15 (Accesion No: MK254640) olmuştur. Fosfat çözünürlüğünün kalitatif taramalarında, en yüksek halo-zon çapını oluşturan iki izolat (Streptomyces moderatus izolat CYP35 (Accesion No: MK254644), Streptomyces chartreusis izolat CYP19 (Accesion No: MK254641)) kantitatif taramalara tabi tutulmuştur. Bu denemelerde ise, 9. günde elde edilen 196,4 µg/ml değeriyle en yüksek aktiviteyi Streptomyces moderatus izolat CYP35 (Accesion No: MK254644) gerçekleştirmiştir. Anahtar kelimeler: Rizosfer, aktinomiset, agroaktif bileşik, biyoaktif bileşik
Elektrokimyasal yöntemle anodize edilmiş bireysel abutmentların siman bağlantılarının ve mikrobiyolojik tutulumlarının incelenmesi
Amaç: Bu çalışmanın amacı; 4 farklı yüzey özelliğine sahip titanyum blokların 3 değişik siman kullanılarak yapıştırılması ve gerilme dayanımlarının ölçülmesi; bu farklı yüzeylere tutunan 5 farklı Candida türünün adezyonlarının değişik ölçüm yöntemleriyle karşılaştırılmasıdır. Yöntem: 5 mm boyunda 10 mm genişliğinde 64 adet titanyum blok üretildi. Mekanik testte Grup 1 elektrokimyasal metod ile anodize olup parlak yüzey edildi, grup 2 anodize edilmiş mat yüzey, grup 3 anodizasyon uygulanmaksızın mat yüzeylerden oluşturuldu, grup 4 ise kontrol grubu olarak belirlenip herhangi bir yüzey işlemi yapılmadı. Bu gruplar rezin siman, polikarboksilat siman ve cam iyonomer simanlarla çiftler halinde yapıştırıldı. Tensile test cihazı yardımıyla 0.5 mm/ dk hız ile çekilip sonuçlar Newton cinsinden kaydedildi. Elde edilen değerler SPSS IBM v.25 programı ve Kruskal- Wallis yöntemi ile istatistiksel olarak incelendi. Mikrobiyolojik test için ise materyaller dört gruba (Gl, G2, G3 ve G4) ayrıldı. Gl; yüzeye yapışmış hücrelerin qPCR ile ölçülmesi için, G2; agar plakalarındaki canlı hücrelerin sayımı için, G3; canlı / ölü hücre analizi için ve G4 grubu; taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi için gruplandı. Gruplar otoklav ile sterilize edildi. Adezyon incelemesi için iki hücre bileşimi hazırlandı. Bir bileşim (C1), sadece C. albicans içerirken, diğer bileşim (C2), C. albicans, C. glabrata, C. krusei, C. tropicalis ve C. parapsilosis içerikli hazırlandı. CHROMAgar besiyerinde petri plak sayımı yapıldı, q PCR 'da ise kopya DNA sayımı yapıldı. Adeze olan mayalar üzerinde sonikasyon işlemi yapılarak canlı/ ölü mikroorganizma sayımı yapıldı. Bulgular: Mekanik testte Grup 2'ye ait örnekler en yüksek gerilme dayanımını (56.33N +- 8.33) gösterirken, grup 4 ise en düşük gerilme dayanımını (7.75 N+- 2.22) gösterdi (p≤ 0.05). Bu iki grubun değerleri arasındaki fark anlamlı bulundu. Mikrobiyolojik testlerde ise; bloklar üzerine en fazla adeze olan maya C. glabrata olarak; (parlak saf titanyum blokta 547 adet +- 1,83) en az adeze olan maya ise C. tropicalis olarak ( her bir blokta 0 adet +- 0) belirlendi (p≤ 0.05). Elde edilen veriler SPSS IBM v.25 programı ve tek yönlü ANOVA ile istatistiksel olarak incelendi. Sonuç: Mekanik test sonuçları çalışmanın hipotezini de doğrulayacak şekilde; titanyum bloklara uygulanan elektrokimyasal anodizasyon işleminin çekme dayanımını artırdığı yönünde belirlendi. Mikrobiyolojik test sonuçlarında ise anodizasyonun ve parlak yüzeyin maya adezyonunu artırdığı, C. tropicalis' in hiçbir titanyum bloğa adeze olamadığı ve ortamda diğer 4 çeşit mayaların varlığının C. albicans tutulumunu artırdığı belirlendi.
Sucul çevrelerden lignolitik enzim üretici mikroorganizmaların izolasyonu, tanılanması ve endüstriyel atıkların parçalanması için ortam optimizasyonu
Bu tez çalışmasında sucul sistemlerden izole edilen aktinobakteriler ve funguslardan lignolitik enzimler kalitatif ve kantitatif olarak araştırılmış olup, besiyeri optimizasyonu ortogonal matriks metoduyla gerçekleştirilmiştir. En yüksek lakkaz aktivitesinin saptandığı izolat seçilerek, farklı kimyasal yapılardaki endüstriyel boyaların renk giderimi spektrofotometrik olarak ölçülmüştür. Kalitatif taramalar Nişasta maya özütü agar (NMÖA), Soy gliserol agar (SGA), Boyd & Kohlmeyer agar (B&KA), Malt ekstrakt agar (MEA) besiyerlerinde 2,2'-azinobis-3-etilbentiazolin-6-sülfonat (ABTS), guaiacol ve Remazol Brillant Blue-R (RBBR) indikatör bileşikleriyle yapılmıştır. Lakkaz aktivitesi ölçümü ise Nişasta maya özütü ve Soy gliserol sıvı ortamında ABTS oksidasyonuna bağlı olarak belirlenmiştir. Aktinobakterilerde lignolitik enzim varlığı saptanamazken; altı deniz orjinli fungusun lignolitik enzim aktivitesinin varlığı tespit edilmiştir. İzolatların moleküler identifikasyonu, NSI1 ve NLB4 primerleri kullanılarak 18S rRNA geninin kısmi bölgesi, ITS1, 5.8S rRNA geni, ITS2'nin tam bölgeleri ve 28S rRNA geninin kısmi bölgesi belirlenerek gerçekleştirilmiştir. Tanılanan lignolitik deniz orjinli fungusların saptanan en yüksek lakkaz aktiviteleri ve en yüksek aktiviteyi gösterdikleri günler şu şekildedir: Alternaria sp. izolat D11 (Accession no: MH029119) 6. gün 29 U/L, Alternaria sp. izolat D21 (Accession no: MH029120) 5.gün 60 U/L, Cadophora sp. izolat D43 (Accession no: MH029121) 4. gün 1,8 U/L, Cadophora luteo-olivacea izolat D51 (Accession no: MH029122) 7. gün 0,54 U/L, Phoma sp. izolat K2BR (Accession no: MH029123) 5. gün 32 U/L, Phoma sp. izolat K21 (Accession no: MH029124) 4. gün 30,5 U/L. En yüksek lakkaz aktivitesine sahip izolat (Alternaria sp. izolat D21), farklı kimyasal yapılara sahip endüstriyel boyaların renk giderimi çalışmaları için seçilmiştir. Optimize edilmiş ortamda lakkaz aktivitesi 65 U/L olarak belirlenen izolatın endüstriyel boyalar üzerindeki dekolorizasyon oranları (144 saat sonunda); Metil turuncusu için % 98, Asit yeşili 3 için % 93, Metilen mavisi için % 78, Remazol Brillant Blue R için % 71, Kristal viyole için % 58 ve Kongo kırmızısı için % 53 olarak saptanmıştır. Önemli bir dekolorizasyon başarısı gösteren Alternaria sp. izolat D21 (Accession no: MH029120) ileri enzim ve biyomühendislik araştırmaları için önem arz etmektedir ve bu alanlara entegrasyonu sağlanmalıdır. Boyalar ile kirlenmiş deniz ve ilgili su sistemleri gibi endüstriyel atıkların hızlı ve ekonomik olarak giderilmesi için ileri çalışmalar yapılmalı ve geliştirilmelidir.
Çeşitli kaynaklardan fitaz üreticisi fungusların izolasyonu ve termostabil fitaz üretimi
Fitaz (E.C 3.1.3.8, myo-inozitol hegzakisfosfat fosfohidrolaz) fitik asidin inorganik fosfat ve myo inozitol fosfatlara hidroliz reaksiyonlarını katalizleyen enzimdir. Son yıllarda hayvan yetiştiriciliğinde ve insan beslenmesinde fitik asit fosforundan daha etkin şekilde faydalanılması ve çevre kirliliğinin azaltılması amacıyla fitatı parçalayan enzimlerle ilgili çalışmalar hız kazanmıştır. Ayrıca, myo-inozitol fosfatların hazırlanması ile, kağıt endüstrisi ve toprak iyileştirmede fitaz enzimi kullanılmaktadır. Yem katkısı olarak kullanılan fitazların yemlerin pelletlenme aşamasında yüksek sıcaklıklarda inhibe olmaması için termostabilitesinin yüksek olması aranılan en önemli özelliklerden biridir. Bu amaç doğrultusunda son yıllarda termostabil fitaz enzim arayışları hız kazanmıştır. Fitazlar, mikroorganizmalar, bitkiler ve hayvanlar gibi birçok kaynaktan tanımlanmıştır. Bu kaynaklar içinde mikroorganizmalar özellikle de küfler tercih edilen ticari fitaz üreticileridir. Bu çalışmada, Ege bölgesinde yer alan sıcak su kaynaklarından alınan toprak ve sediment örnekleri ile mantar çiftliklerinden alınan kompost örneklerinden 50 adet termofilik/termotolerant fungus izolasyonu gerçekleştirilmiş ve bu fungus izolatları polifazik yaklaşımla tanımlanmıştır. 50 adet izolatın fitaz aktivitesi kantitatif olarak belirlenmiştir. 50 adet izolattan 44 adedinin (%88) aktif fitaz üreticisi oldukları belirlenmiştir. İçlerinden en yüksek spesifik aktiviteye sahip izolat olan 4.5.37 numaralı izolat ileri çalışmalar için seçilmiştir. İzolata ait fitaz enzimi fermantasyonla üretilmiş ultrafiltrasyon yöntemi ile deriştirilmiştir. Deriştirilmiş enzim preparatı optimum sıcaklık, optimum pH, ısıl ve pH kararlılığı, çeşitli inhibitörlerin, ağır metallerin, denatürantların, deterjanların, etkileri, proteaz kararlılığı, çeşitli organik çözgenlerin etkisi ve substrat spesifitesi gibi özellikler bakımından karakterize edilmiştir. Bu karakterizasyon çalışmaları ve tanımlama çalışması sonucunda Aspergillus tubingensis olarak tanımlanan, 4.5.37 numaralı izolatın ürettiği fitaz enziminin birçok koşul bakımından (geniş bir sıcaklık ve pH aralığında aktivite gösterme, ısıl ve pH kararlılığı, metal iyonlarına, proteazlara karşı kararlılık, substrat spesifitesi) endüstriyel uygulamalarda kullanılması için uygun olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, Aspergillus tubingensis, 4.5.37 fitazının ticari bir fitaz olarak kullanılabilecek bir enzim olduğu düşünülmektedir.
Çocuklarda siyah diş renklenmelerinin prevalansının ve etiyolojik faktörlerinin belirlenmesi
Siyah diş renklenmeleri çocuklarda sık rastlanan klinik bir bulgudur. Bu renklenmeler dental plak renklenmelerinin özel bir tipi olarak değerlendirilir. Diğer renklenmelerden farklı olarak içeriğinde çözünmeyen demir tuzları ve yüksek oranda bakır, kalsiyum ve fosfat bulunmaktadır. Siyah materyal, tükürük ya da gingival sıvıdaki demir ile bakteriler tarafından üretilen hidrojen sülfit reaksiyonu sonucu oluşan bir ferrik tuz olan ferrik sülfattır (Fe2(SO4)3). Siyah renklenmelerdeki baskın mikroorganizmalar Actinomyces türleri ve Prevotella melaninogenicus olarak bildirilmiştir. Ancak bu renklenmeler ile ilişkili mikrobiyota ve karyojenik mikrobiyota arasındaki muhtemel etkileşim henüz bilinmemektedir. Siyah diş renklenmelerinin oluşumuna etki eden faktörlerin düşük çürük riski ile ilişkisi dikkat çekicidir. Fakat siyah diş renklenmesi olan bireylerdeki tükürüğe ait faktörler ve bu bireylerin çürük deneyimi ile ilişkileri hakkında çok az çalışmaya rastlanmaktadır. Literatürde siyah diş renklenmelerinin prevalansı hakkında ortak bir görüş bulunmamaktadır. Çalışmamızda Ege Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı'na başvuran 3-12 yaş arası 1000 hastada siyah diş renklenmesinin prevalansının ve etiyolojik faktörlerinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Çalışmada Ege Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı kliniğine başvuran 3-12 yaş arası 1000 hastada siyah diş renklenmesinin prevalansı ve etiyolojik faktörleri incelendi. Çalışma ve kontrol grubu hastalarının velilerine sosyo-demografik durum, sistemik durum, profesyonel dental bakım, oral hijyen alışkanlıkları ve beslenme alışkanlıklarını değerlendirmek için anket formu uygulandı. Muayene sonrası çalışmaya dahil edilen hastalardan siyah diş renklenmesi ve dental plak örnekleri alındı. Alınan örnekler Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Laboratuvarı'nda incelendi. Elde edilen veriler istatistiksel olarak Student's t test, Mann Whitney-U testi, Fisher's Exact Test ve Ki Kare testi ile değerlendirildi. Çalışma sonucunda çocuklarda siyah diş renklenmesi prevalansı %4,4 olarak bulundu. Çocuklarda demir ilacı kullanımı ile siyah diş renklenmelerinin arttığı tespit edildi. Çürük diş sayısı ile siyah diş renklenmesi görülme olasılığı arasında negatif korelasyon saptandı. S. mutans ve Actinomyces türleri ile siyah diş renklenmeleri arasında istatistiksel olarak anlamlı ilişki tespit edilmedi. Siyah diş renklenmeleri varlığı ile Lactobacillus türleri arasında negatif korelasyon saptandı. Çocuklarda görülen siyah diş renklenmeleri ile ilgili toplumu yansıtan daha geniş kitlelere ulaşarak ve daha fazla mikroorganizmanın ayrıntılı inceleneceği ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Çeşitli kaynaklardan izole edilen Aspergillus section Nigri türlerinin fenotipik ve moleküler biyolojik yöntemlerle karakterizasyonu
Çalışmanın amacı, Aspergillus section Nigri grubu içerisinde yer alan mikrofungusların tür düzeyinde morfolojik ve moleküler biyolojik özelliklerine dayalı olarak karakterize edilmesidir. Bu amaç için, İzmir ili ve çevresinden çeşitli hava, toprak ve gıda örnekleri alınarak, bu örneklerde bulunan section Nigri üyesi Aspergillus kolonileri izole edilmiştir. İzole edilen mikrofungus türlerinin tanısı Klich 2002'de belirtildiği üzere 5 farklı besiyerinde makro ve mikromorfolojik özelliklerin tayini ile fenotipik olarak yapılmıştır. Moleküler tanılama amacıyla DNA izolasyonunda UltraClean® Microbial DNA Isolation Kiti (MoBio Laboratories, Inc.), EZNA Fungal DNA Kiti (Omega Bio-tek., Inc.) kullanılmıştır. Tüm Aspergillus section Nigri türlerinin kalmodulin sekans verisi ile birbirinden ayırt edilebilmesi sebebiyle Varga et al 2007'de belirtilen şekilde kalmodulin geninin filogenetik analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonucunda gıda ürünleri, toprak ve hava gibi çeşitli kaynaklardan toplam 150 adet Aspergillus section Nigri üyesi izole edilmiştir. Morfolojik çalışmalar sonucunda 5 farklı tür (A. awamori, A. carbonarius, A. foetidus, A. japonicus ve A. niger) elde edilirken moleküler çalışmalar sonucunda 10 farklı tür (A. acidus, A.acuelatus, A. awamori, A. carbonarius, A. foetidus, A. japonicus, A. neoniger, A. niger, A. tubingensis, A. uvarum) tanılanmıştır. Elde edilen moleküler veriler fenotipik tanıyla tanılamayan 5 türün varlığını göstermiştir. Böylelikle çalışma sonucunda özellikle Aspergillus section Nigri üyeleri olmak üzere mikrofungusların tanısında sadece fenotipik yöntemlerinin kullanımının subjektif gözlemlere dayalı olması, tanı anahtarlarının güncel olmaması nedeniyle yetersiz olduğu açığa konmuştur.
Asetat ortamında büyütülen cereıbacter sphaeroıdes O.U. 001, rhodopseudomonas palustrıs 7850 ve cuprıavıdus necator h16 ile polihidroksibütirat (PHB) üretimi ve üretilen polimerlerin karakterizasyonu
Dünyada nüfus artışı, yenilenemeyen kaynakların azalışı ve günlük hayatımızın bir parçası olan plastik ürenlerin çoğalması, petrol türevli plastiklerin doğada kalbolmaması sonucu oluşan çevre kirliliği güncel problemler arasındadır. Biyo uyumlu, parçalanabilir ve yenilenebilir özellikleriyle termoplastik bir polimer olan polihidroksibütirat (PHB) geleneksel plastiklerin birçok özelliğine sahiptir. Bu biyopolimer sentetik karbon bazlı polimerlere alternatif olarak uygundur. Alcaligenes, Rhodobacter, Bacillus, Rhizobium, Pseudomonas gibi farklı mikroorganizmalar tarafından sentezlenmektedir. Monomerlerin birleştirilmesi ve sentezi olarak enzimatik aşamaların gerçekleşmesi ile polimer biyosentezi gerçekleşir. Polihidroksibütirat (PHB) biyosentezini β-ketotiyolaz, asetoasetil-CoA, PHB polimeraz/sentaz enzimleri ve phbA, phbB, phbC genleri sağlar. PHB bakteriler, topraktaki mikroorganizmalar ve funguslar tarafından uygun koşullar altında parçalanarak karbondioksit, enerji ve su açığa çıkarmaktadır. Biyoparçalanabilir özelliğinden kaynaklı olarak tıp, ziraat, tekstil ve paketleme gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Üretimde kullanılması açısından uygun substrat ve besi ortamı kullanıldığıda maliyet azaltılabilmektedir. Cereibacter sphaeroides, Rhodopseudomomas palustris ve Cupriavidus necator 70 mM asetat 2 mM ile sınırlandırılmış amonyum ortamında büyümeleri ve PHB üretimi incelendi. Asetat oranı 10, 25, 40, 55, 70, 85 ve 100 mM ortamlarda optik dansitelerine (OD) bakılarak karar verildi. 70 mM asetat besiyerinde C. sphaeroides, R. palustris ve C. necator'da sırasıyla 4.3, 5.7 ve 3.0 OD değerleri aynı sıra ile 9.6, 9.8 ve 9.1 pH değerleri ölçüldü. PHB granülleri Sudan Black B ve Nile red gibi lipofilik boyalarla tespit edildi. Sudan Black B boyaması ışık mikroskobunda bakıldığında bakteriler içerisinde PHB yoğunluğuna göre mor, mavi, siyah renkler arasında renkler gözlemlendi. Nile red ile floresans mikroskobunda bakıldığında ise küçük noktalar şeklinde kırmızı bir ışıma gözlemlendi. PHB'nin en iyi çözücüsü olan kloroform ile ekstraksiyonu yapıldığında C. sphaeroides'in 14,6 mg, R. palustris'in 31,1 mg, C. necator'un 5,4 mg PHB kuru ağırlıkları tartıldı. PHB verimi incelendiğinde sırasıyla bakterilerde; C. sphaeroides %0,054, R. palustris % 0,11, C. necator % 0,034 değerlerine ulaşıldı. Asetat ortamında PHB üretimine en yüksek seviyede R. palustris'de ulaşılmıştır. Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi yöntemi ile PHB karakterizasyonu yapılmış, C. sphaeroides ve R. Palustris bakterilerinden saf PHB elde edildiği, C. necator'da elde edilen PHB'nin ise diğer bakterilere kıyasla saf olmadığı ve bazı kirliliklerin de olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma kapsamında C. sphaeroides, R. palustris ve C. necator'da asetat besiyerinde PHB üretimi ve üretim sonucunca PHB verimi incelenmiştir.
Ters yüz sınıf yönteminin tıbbi mikrobiyoloji dersinde uygulanmasına yönelik öğrenci görüşlerinin incelenmesi
Ters yüz sınıf (TYS), grup öğrenmesinin aksine merkezine bireysel öğrenmeyi alan pedagojik bir yaklaşımdır. Teorik dersin çevrim içi anlatımı, proje ve ödevlerin öğretmen rehberliğinde yapımı, öğrenilmiş olan bilgilerin çeşitli uygulama ve problem çözümlerine uygulanması ile karakterizedir. Özetle, ters yüz sınıfta, geleneksel sınıflarda yapılan aktiviteler evde, evde yapılan aktiviteler ise sınıf ortamında yapılır. Bu çalışmada amaç; temel tıp bilimleri derslerinden olan mikrobiyoloji derslerinden "mantarlar" başlıklı dersin konularının öğrencilerin kendi hızlarında öğrenmelerine imkan tanıyarak ve Moodle, H5P, Teams gibi mevcut öğrenme yönetim sistemlerini kullanarak etkileşimli ve aktif öğrenilmesini sağlamak, bu konuda öğrenci geri bildirimlerini almak, literatüre ve gerek ülkemiz gerekse dünyada temel tıp eğitimine bu öğrenme yöntemi ile ilgili nitel bir çalışma kazandırmaktır. Bu amaçla, İstanbul Medipol Üniversitesi Tıp fakültesi Dönem 3 öğrencilerinin Mikrobiyoloji dersindeki "mantarlar" ana başlığı altındaki 4 ayrı mantar ders konusu ile ilgili olarak TYS uygulamasında öğrencilere, dersten önce ilgili ders konusu hakkında ders notları, videolar, kaynaklar, linkler gönderilmiştir. Sınıf içi dersten önce ön test, sınıf ortamında ise konunun sentezlenmesi ve değerlendirmesi için konular vaka örnekleri üzerinden işlenmiş, olgularla sınıf içi tartışmalar, açık uçlu ve hatırlatmaya yönelik sorular ile eksikliklerin giderilmesine yönelik ppt sunum şeklinde yürütülmüştür. Sınıf dışı ve sınıf içi derslerin sonunda laboratuvarda uygulamalar yapılmıştır. TYS uygulaması sonunda öğrencilerin kullanılan yöntem hakkında düşüncelerini yansıtmak için hem derse hazırlık süreci hem de sınıfa içi etkinliklere yönelik toplam 16 soruluk anket yapılmıştır. Ayrıca yarı yapılandırılmış sorularla; 9 öğrenci ile odak grup görüşmesi yapılmış ve TYS ile ilgili düşünce ve görüşleri alınmıştır. Araştırmanın amacına binaen nitel araştırma yöntemi olan durum çalışması deseni benimsenmiştir. Elde edilen verilerin sıklık analizi ve görüşmelerin içerik analiz vasıtasıyla çeşitli bulgulara erişilmiştir. Öğrencilerin %41'i mini sınavların tamamını cevaplamıştır. Ankete 170 öğrenci katılmıştır. En az izlenen ders videosu %52,216'lık oran ile ''Genel Mantarlar'' başlıklı ders; en çok izlenen ders videosu ise %82.75 oranı ile ''Fırsatçı Mikozlar'' olmuştur. Ders notlarının önceden verilmiş olmasının öğrenmeyi motive ettiğini belirten öğrenci oranı %74.40, ders içeriğinin amaca uygun hazırlanmış olduğunu belirtenlerin oranı %80.46 olmuştur. Hatta öğrenenlerin %59.16'u esnek yöntem olduğunu belirtmişlerdir. Ancak Moodle sistemine erişim sorunu en sık sorun olarak belirtilmiştir. Ayrıca öğrenciler sınıf öncesi hazırlık için çok zaman alan bir yöntem olduğunu, her ders için uygulanamayacağı yönünde görüş bildirmişlerdir. Yabancı literatürde popüler bir konu olan TYS'nin, oldukça az sayıda ulusal bilimsel araştırmaya konu edinildiği, özellikle tıp eğitiminde mikrobiyoloji gibi temel tıp bilimlerinde ülkemizde yapılan bir yayına rastlanmadığı tespit edilmiştir. TYS uygulamasına yönelik daha fazla çalışmalara ihtiyaç vardır.
Zirai atıkların ve mikroalgal biyokütlenin biyobütanol üretiminde kullanım kapasitelerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında yenilenebilir ve sürdürülebilir biyobütanol üretimi için ikinci nesil ham madde olarak endüstriyel çay atıklarının (EÇAT) ve üçüncü nesil ham madde olarak Dunaliella salina biyokütlesinin kullanımının araştırılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, ilk olarak başlangıç EÇAT şekeri konsantrasyonu, azot kaynağı çeşidi ve konsantrasyonu ve Mg2+, Fe2+ ve Zn2+ mineral tuzlarının konsantrasyonları incelenerek besiyeri optimizasyonu yapılmıştır. Ayrıca fermantasyon zamanının biyobütanol üretimine etkisi araştırılmıştır. Besiyeri optimizasyonu çalışmaları sonucunda, en yüksek toplam ABE, biyobütanol konsantrasyonu, biyobütanol verimi (g/g) ve biyobütanol üretkenliği (g/L/h), 40 g/L EÇAT şekeri, 0.1 g/L MgSO4.7H2O, 0.01 g/L FeSO4.7H2O ve 0.001 g/L ZnSO4.7H2O varlığında 96 saat sonunda sırasıyla 9.73 g/L, 6.21 g/L, 0.258 g/g ve 0.065 g/L/h olarak elde edilmiştir. Ayrıca, D. salina biyokütlesi ile yapılan çalışmalarda, mikroalg kültivasyon koşulları, başlangıç miksotrofik mikroalgal biyokütle konsantrasyonu ve fermantasyon süresi gibi parametreler biyobütanol üretimi için optimize edilmiştir. Çalışma sonucunda, 200 g/L mikroalg biyokütlesi ve 60 g/L glukoz içeren P2 ortamında en yüksek biyobütanol, toplam ABE, biyobütanol verimi (g/g) ve biyobütanol üretkenliği (g/L/h) 72 saat sonunda sırasıyla 11.88 g/L, 13.89 g/L, 0.331 g/g ve 0.165 g/L/h olarak belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar EÇAT'ın ve D. salina biyokütlesinin Clostridium beijerinckii DSMZ 6422 tarafından biyobütanol üretimi için umut vadeden ham maddeler olduğunu göstermektedir. Ayrıca EÇAT, gerçekleştirilen tez çalışması ile biyobütanol üretiminde literatürde ilk defa kullanılmıştır. Bunun yanında tez çalışması, D. salina'nın miksotrofik olarak mermer atığı varlığında geliştirildiği ilk çalışmadır.
Elma sularında ozon uygulamasının ürün kalitesi üzerine etkisi
Bu çalışmada, ham elma suyu örneklerinde pastörizasyon (92 °C, 30 saniye) ve farklı sürelerde (15-90 dakika) ozonlama uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamaların mikroorganizmalar (E. coli, koliform, toplam aerobik mezofilik bakteri [TAMB] ve maya-küf) üzerine etkisi incelenmiştir. Elma suyu örneklerinde pastörizasyon ve ozon uygulamaları ile farklı seviyelerde mikrobiyal inaktivasyon sağlanmıştır. Koliform grubu bakterilerin sayılarının 15 dakika ozon uygulaması sonunda tespit edilebilir seviyenin altına düştüğü görülmüştür. TAMB ve maya-küf grubu mikroorganizmaların koliform grubu mikroorganizmalara göre ozona daha dirençli olduğu ve 90 dakika ozon uygulaması sonucunda test edilen tüm mikroorganizma gruplarının sayılarının tespit edilebilir seviyenin altına düştüğü belirlenmiştir. Ozon uygulamasının elma suyundaki pestisitler (Acetamiprid, Difenoconazole, Dimethoate, Fluopyram, Imidacloprid, Methoxyfenozide, Pyrimethanil, Thiachloprid, Trifloxystrobin) üzerine etkisi de incelenmiştir. Ozonlama süresinin artmasıyla pestisit degradasyonunda genel olarak artışlar gözlenmiştir. 90 dakikalık ozon uygulaması sonunda bazı pestisitlerde sınırlı bir düzeyde degradasyon (%7.1-23.7) gözlenirken bazılarının degradasyon oranı ise yüksek seviyelerde (%74.9-100) gerçekleşmiştir. Elma suyu örneklerindeki fenolik madde miktarında pastörizasyon uygulaması ile %20, 15 dakika ozon uygulaması sonucunda %31 ve 90 dakika ozon uygulaması sonucunda ise %55.4 oranlarında kayıp tespit edilmiştir. Elma sularının antioksidan aktivite değerinin pastörizasyon uygulaması ile %16 oranında arttığı, kısa süreli (15-30 dakika) ozon uygulamalarında %31.3-48.7 oranında ve 90 dakika ozonlama işlemi sonucunda ise %92 oranında azaldığı tespit edilmiştir. Ozonlama işlemi, uzun uygulama sürelerinin neden olduğu besin değerindeki kayıpları önlemek koşuluyla, mikroorganizmaların ve pestisit kalıntılarının meyve suyundan uzaklaştırılması için pastörizasyona alternatif olarak umut vericidir.
Bakterilerin yağ-su ara yüzü ile etkileşimlerinin incelenmesi
Bu çalışmada, çevresel örneklerden n-dekana en iyi ve hızlı adsorbe olma yeteneği olan bakteriler izole edilerek, çeşitli fizikokimyasal ve moleküler biyolojik parametreler ile bakteri n-dekan/su ara yüzü etkileşimleri incelenmiştir. Bu amaçla, n-dekan/su ara yüzünde tutunan 12 bakteriyel izolat (Pseudomonas putida OW1, Rhodococcus qingshengii OW2, Prescotella equi OW3, Brevibacillus parabrevis OW4, Paenibacillus lautus OW5, Paenibacillus lautus OW6, Moraxella osloensis OW7, Stutzerimonas stutzeri OW8, Stutzerimonas stutzeri OW9, Stutzerimonas stutzeri OW10, Rhodococcus ruber OW11, Rhodococcus erythropolis OW12) tanılanmıştır. Bu izolatların hidrokarbon parçalama (YPO), hidrokarbona bakteriyel adsorpsiyon testi (HBA), biyosürfaktan tarama analizleri (emülsifikasyon indeksi testi, yağ yayma testi, CTAB agar petri testi), kemotaksi testi, degradasyon ve biyosürfaktan gen analizleri ve n-dekan/su ara yüzünde oluşan biyofilmin reolojik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla bazı analizler (FESEM, Pendant drop vb.) gerçekleştirilmiştir. YPO analizine göre tüm izolatların n-dekanı parçalayabildiği tespit edilmiştir. En yüksek %97, en düşük %79 oranında parçalama olduğu tespit edilmiştir. HBA testine göre OW7 ve OW11 suşları dışında diğer suşların hidrofobik olduğu belirlenmiştir. İzolatların hepsinin, farklı kapasitelerde biyosürfaktan ürettikleri gözlemlenmiştir. Yarı-katı ortamda haraketli olan ve hidrokarbona kemotaksi yapan izolatlar tespit edilmiştir. Pseudomonas türlerinin n-dekan/su ara yüzüne hızla adsorbe olduğu ve stabil ve elastik biyofilmler oluşturduğu tespit edilmiştir. OW1 suşu hariç tüm izolatlarda alkan degradasyonundan sorumlu alkB ailesine ait genlerin varlığı tespit edilmiştir. Rhodococcus türlerinde ve OW7 suşunda trehaloz lipid üretiminden sorumlu genlerinin varlığı saptanmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Biyodegradasyon, biyosürfaktan, yağ/su ara yüzü, biyofilm, kemotaksi, n-dekan
SARS-CoV-2 yapısal olmayan protein-13 (helikaz) mutasyonlarının protein yapıda ortaya çıkarabileceği değişimlerin incelenmesi
Korona Virüs Hastalığı 2019, şiddetli akut solunum sendromu Koronavirüsü-2 (SARS-CoV-2)'nin patolojik etmen olduğu viral bir hastalıktır. SARS-CoV-2 helikaz (yapısal olmayan protein-13), viral genomun replikasyonu sürecinde hayati bir role sahiptir. SARS-CoV-2 helikaz viral replikasyonun baskılanması amacı ile geliştirilecek antiviral ilaç çalışmalarının odağında yer almaktadır. Mutasyonlar protein yapı ve stabilitesinde değişikliklere neden olarak hastalığın seyri ve antivirallerin yanıtlarını etkileyebilmektedir. Bu çalışmada SARS-CoV-2 helikaz proteinini kodlayan nsp13'deki mutasyonların protein yapı ve stabilitesinde ortaya çıkarabileceği değişimler hastalığın seyrinin anlaşılması ve geçerli antivirallerin geliştirilmesi çalışmalarına katkı sunmak amacı ile araştırıldı. SARS-CoV-2 virüsü ile enfekte 1616 Avrupa ve 2483 Amerika izolatına ait nsp13 sekans verileri Mega XI yazılımı kullanılarak derlendi. Amerika izolatlarında 7 (Ser36Pro, Thr127Asn, His164Tyr, Met233Ile, Ala368Val, Ala389Val, Thr599Ile), Avrupa izolatlarında 2 (Pro77Leu, Gly170Ser) ve her iki izolatta ortak olan 2 (Tyr324Cys, Arg394Cys) mutasyon belirlendi. Mutant protein yapıları Robetta aracı ile modellendi. Model kaliteleri Molprobity ve QMEAN araçları kullanılarak değerlendirildi. Model kalite skorlarının kabul edilebilir aralıkta olduğu tespit edildi. Mutasyonların protein yapı ve stabilitesi üzerindeki etkileri SDM2, mCSM, DUET ve DynaMut2 araçları kullanılarak analiz edildi. Bu mutasyonların on tanesi (Ser36Pro,Pro77Leu,Thr127Asn,Gly170Ser,Met233Ile,Thr324Cys,Ala368Val, Ala389Val,Arg392Cys,Thr599Ile) protein stabilitesinde azalmaya (-4.37 ≤ ΔΔGstability ≤ -0.005) neden olurken, bir tanesi (His164Tyr) protein stabilitesinde artış ile sonuçlandı (0.003≤ ΔΔGstability≤1.51). Sonuç olarak nsp13'deki topolojik ve stabilite değişimleri, terapötiklerin etkinliğinde değişikliğe neden olabilir. SARS-CoV-2'nin nsp13'ü için Avrupa ve Amerika izolatlarında görülen farklı mutasyonlar viral etkinlik açısından farklı fenotiplerin ortaya çıkışına neden olabilir. Farklı coğrafik bölgelerde farklı tedavi yaklaşımları virüse karşı yürütülen mücadele çalışmalarını başarıya ulaştırabilir.