Hipersalin ortamlardan izole edilen mikroorganizmaların melanin üretimi açısından taranması, üretim optimizasyonu ve yapısal-biyolojik özelliklerin belirlenmesi

Melanin, hayvanlarda, bitkilerde ve mikroorganizmaların çoğunda bulunan, UV ışınlarına karşı koruyucu, doğal ve koyu renkli bir pigmenttir. Tez çalışmasında, hipersalin çevrelerden izole edilmiş bakteri ve fungus izolatları melanin üretimi açısından taranmış, belirlenen izolatlar ile kesikli kültür yöntemiyle melanin üretimi yapılmış ve ekstrakte edilmiştir. Melanin üretim koşullarının optimizasyonu için deneysel tasarım modeli olan Box-Behnken tasarımı kullanılmıştır. Melanin varlığı spektrofotometrik yöntemle belirlenmiş, çözünürlük, fonksiyonel grup (FT-IR), yüzey morfolojisi ve elemental içerik (SEM-EDS) aydınlatılmıştır. Antimikrobiyal (mikrodilüsyon), antioksidan (DPPH), sitotoksik aktivite (MTT), UV koruyucu etkinlik ve melanin biyosentez yolağı belirlenmiştir. Moleküler tekniklerle tayin edilen ve Bacillus atrophaeus olduğu anlaşılan bakteri izolatları ile fungus izolatlarının Aspergillus terreus, Alternaria alternata ve Exophiala alcalophila halotoleran olduğu belirlenmiştir. Üretimi yapılan bakteriyel ve fungal kaynaklı 11 melanin özütü sentetik melanin ile kıyaslandığında fonksiyonel gruplarının, mikroskobik ve elemental içeriklerinin benzer olduğu ortaya konmuştur. Melanin özütlerinin antimikrobiyal aktivitesi kullanılan test organizmaları için 156,25-1250,00 μg/mL arasında MİK değerleri belirlenmiş ve antioksidan aktivite 39,06-625,00 μg/mL arasında değişiklik göstermiştir. Ayrıca, melanin özütleri 250 μg/mL konsantrasyona kadar sitotoksik özellikte olmayıp, 3 dakikaya kadar UV maruziyetinde koruyucu etkinlik göstermiştir. B. atrophaeus ve A. terreus kaynaklı melaninin DOPA, A. alternata ve E. alcalophila kaynaklı melaninin DHN tipte olduğu belirlenmiştir. Besiyeri bileşenlerinden tirozin ve glukozun B. atrophaeus kaynaklı melanin üretimini arttırdığı, tirozin ve bakır sülfat, maya özütü ve bakır sülfat etkileşimlerinin ise A. terreus melanin üretiminde önemli rolü olduğu anlaşılmıştır. Sonuç olarak, halotoleran bakteri ve fungus kaynaklı melaninlerin biyolojik aktiviteye ve özellikle UV koruyucu etkiye sahip olması onların biyoteknolojik ve endüstriyel kullanım açısından potansiyel kaynaklar olduğunu işaret etmektedir.