Cladosporium cladosporioides küfünün biyotransformasyon ve biyosorpsiyon özelliklerinin incelenmesi

Şalkonlar, alfa, beta-doymamış keton yapısına sahip organik bileşikler olup bitkilerde çeşitli metabolik görevler üstlenir. Flavonoid sınıfına dahil olan bu bileşikler; antioksidan, antimikrobiyal ve antitümör gibi çok yönlü biyolojik etkileri sayesinde ilaç araştırmalarında yoğun ilgi görmektedir. Doğal olarak izole edilebilen veya sentetik olarak üretilebilen şalkon türevleri, yeni terapötik ajanların tasarımında değerli araçlardır. Enzimler veya enzimleri içeren biyolojik sistemlerin kendilerine yabancı olan maddeler üzerinde gerçekleştirdikleri kimyasal değişiklere biyotransformasyonlar adı verilir. Bu süreçte şalkon yapısına eklenen yeni gruplar, farklı biyolojik yeteneklere sahip yeni metabolitler oluşturur. Bu yöntem; yeni ilaç adayları üretimi, bileşik modifikasyobu, biyoteknoloji ve biyoremediasyon gibi alanlarda bilimsel ve endüstriyel inovasyon için büyük potansiyel sunar. Çalışmada, farklı şalkon bileşiklerinin biyotransformasyonunun incelenmesi, şalkon hidrojenasyonlarının farklı verimlerle gerçekleştiği gösterilmiştir. (E)-3-(4-nitrofenil)-1-fenilprop-2-en-1-on bileşiğinin C. cladosporioides MRC 72584 küfü ile inkübasyonu sonucunda 3-(4-nitrofenil)-1-fenilpropan-1-ol bileşiği, (E)-1-fenil-3-(p-tolil) prop-2-en-1-on bileşiğinin Cladosporium cladosporioides MRC 72584 küfü ile inkübasyonu sonucunda 1-fenil-3-(p-tolil) propan-1-on bileşiği, (E)-3-(4-metoksifenil)-1-fenilprop-2-en-1-on bileşiğinin Cladosporium cladosporioides MRC 72584 küfü ile inkübasyonu sonucunda 3-(4-metoksifenil)-1-fenilpropan-1-on bileşiği elde edildi. Endüstriyel üretim kaynaklı çevre kirliliği, Türkiye'de tekstil sektörünün yol açtığı yüksek konsantrasyonlu boyarmadde içeren atık sularla önemli bir boyuttadır. Bu suların arıtılması zorunlu olmakla birlikte, mevcut tesislerin yüksek maliyetleri, daha ekonomik ve yenilikçi teknolojileri gerekli kılmaktadır. Atık su arıtımında kullanılan elektrokimyasal yöntemler maliyetli, fiziksel filtrasyon ise verimsiz olabilmektedir. Bu nedenle düşük maliyeti ve yüksek verimiyle adsorpsiyon, pratik bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. İdeal adsorbent kriterlerinin çoğunu karşılayan fungal biyokütle (küf mantarları), bu amaçla kullanılan potansiyel bir biyomateryaldir. "Biyosorpsiyon" olarak adlandırılan bu süreçte arıtım, inaktif hücre duvarındaki fonksiyonel grupların boyarmaddeyi bağlamasıyla gerçekleşir. Tekstil atık sularındaki kompleks boya karışımlarını standart spektrofotometre ile analiz etmek, spektrumların çakışması nedeniyle zordur. Bu sorunu çözen türev spektrofotometri, ham spektrumun matematiksel türevlerini alarak bileşenlerin spektral girişim olmadan eş zamanlı analizine olanak tanır. Yöntem, bir bileşenin türev sinyalinin sıfırlandığı "sıfır geçiş" noktalarında diğer bileşenin ölçülmesine dayanır. Asit Menekşe 90 (Acid Violet 90) ve Reaktif Sarı 145 (Reactive Yellow 145) sentetik boya karışımı, ölü Cladosporium cladosporioides biyokütlesi ile muamele edildi. Bireysel konsantrasyonlar, birinci mertebeden türev spektrofotometrik yöntem ile hesaplandı. Kalibrasyon eğrileri, türev spektrumunda sırasıyla Asit Menekşe 90 için 578,4 nm ve Reaktif Sarı 145 için 318,2 nm dalga boylarında çizildi. Hesaplanan tayin sınırı (LOQ) değeri Asit Menekşe 90 için yaklaşık 2,5 mg/L ve Reaktif Sarı 145 için yaklaşık 1,5 mg/L'dir. Elde edilen ortalama geri kazanım yüzdesi değerleri %100 civarındadır. En yüksek giderim verimi (%100), pH 4'te, 0,25 g biyokütle ve her bir boyadan 50 mg/L konsantrasyon kullanılarak, 150 rpm çalkalama hızı ile 60 dakikalık reaksiyon süresinde her iki boya için elde edildi. Biyokütle rejenerasyonu (yenilenmesi) için hidroklorik asit çözeltisi kullanıldı ve üçüncü döngüde giderim verimlilikleri Asit Menekşe 90 için %99 ve Reaktif Sarı 145 için %89 seviyesinde tespit edildi.