Çeşitli elektrospun nanofiberlere mikroorganizma immobilizasyonu yolu ile hidrokarbon giderimi
Hydrocarbon removal by use of immobilized microorganisms onto electrospun nanofibers
Yazar: TUĞBA TOPBAŞ
Danışman: PROF. DR. GÜVEN ÖZDEMİR ; DOÇ. DR. TAMER UYAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Nanoteknoloji bilimi içinde, elektrospinleme kullanılarak üretilen nanofiber materyaller ilgi çekici bir yer almaktadır. Nanofiber materyallerin önemli özellikleri az hacimde yüksek yüzey alanı sunmalarıdır. 
Nanofiber teknolojisi, özellikle çevre biyoteknolojisi alanında,  başlıca boya ve ağır metal giderimi araştırmalarında kullanılmıştır. Bu çalışmada ise, çok fazla örneğinin olmaması yönünden bazı organik karakterdeki hidrokarbonların giderimi üzerine durulmuştur. Çevresel kirlilik ve insan sağlığı açısından öneme sahip kirleticilerden 4-karboksi benzaldehit (4-CBA) ve tereftalik asit (TFA) kimyasallarının giderimi için Comamonas testosteroni izolatı kullanılmıştır. Farklı fizikokimyasal özelliklerde seçilen polietilen tereftalat (PET), polistiren (PS), selüloz asetat (CA) elektrospun nanofiberler üzerine immobilize edilmiş mikroorganizmanın fiberler ile birlikte giderim verimine etkileri ve bahsi geçen kimyasalların toplam hücre kantitasyon çalışmaları ve gen ifade düzeyleri ile toksisite durumları araştırılmıştır.
Tez çalışması sonuçları TFA kimyasalı için  en iyi giderim veriminin 50 mg/L, 100 mg/L ve 200 mg/L konsantrasyonları için sırasıyla; % 100; % 99,06; % 99,51 sonuçlarıyla CA nanofiberinde olduğu, 4-CBA kimyasalı için ise, % 100; % 100; % 100 sonuçlarıyla PS nanofiberi üzerinde olduğu görülmüştür.  
Toplam hücre kantitasyonu çalışmaların da ise moleküler teknikler ile kültürel yöntemler kıyaslanmış ve sonucunda kullanılan moleküler tekniğin avantajlarını göz önüne sermiştir. 
Gen ifadesi çalışmalarında en iyi sonuç alınan veriler; TFA kimyasalı için 200 mg/L konsantrasyon da  16S housekeeping genine göre biyoparçalanma sonunda tphA2 geni için 8,11; tphA3 geni için 15,78; pmdA geni için 13,64; pmdB geni için ise 2,38 olarak hesaplanmıştır. 4-CBA kimyasalı için ise 100 mg/L konsantrasyon da 16S housekeeping genine göre biyoparçalanma sonunda tphA2 geni için 23,26; tphA3 geni için 68,60; pmdA geni için 31,34; pmdB geni için 2,37; [tsaD]2 geni için ise 1,12 olarak hesaplanmıştır. 
Son olarak, toksisite analiz sonuçlarında, denenen tüm konsantrasyonlar da test organizması Vibrio fischeri üzerinde toksik etki yaratacak bir değer saptanmamıştır.

Abstract:
In nanotechnology science, materials which are produced using electrospinning are very interesting. An important feature of nanocomposite materials is that they provide a small volume of high surface area.
Nanofiber technology has been used mainly in the field of environmental biotechnology, for dye and heavy metal removal research. This study focuses on the removal of hydrocarbons. Comamonas testosteroni isolate was used for biodegradation of 4-carboxy benzaldehyde (4-CBA) and terephthalic acid (TFA) chemicals. The effect of removal efficiency of microorganisms immobilized on selected polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), cellulose acetate (CE) electrospun nanofibers, total cell quantitation studies, gene expression levels and toxicity cases were investigated.
The results of the thesis study showed that the best recovery efficiency for each concentration 50 mg/L, 100 mg/L and 200 mg/L, respectively; 100%; 99.51%; 99.06% for TFA chemical and 100%; 100%; 100% for 4-CBA chemical.
In total cell quantitation studies, molecular techniques and cultural methods were compared and the advantages of the molecular technique used were taken into account.
The best results are obtained in gene expression studies; For TFA chemical, the concentration of 200 mg/L, 16S housekeeping gene was calculated as 8.11 for the tphA2 gene, 15.78 for the tphA3 gene, 13.64 for the pmdA gene, and 2.38 for the pmdB gene at the end of biodegradation. For the 4-CBA chemical, the concentration of 100 mg/L, 16S housekeeping gene was calculated as 23.26 for the tphA2 gene, 68.60 for the tphA3 gene, 31.34 for the pmdA gene, 2.37 for the pmdB gene and 1.12 for the [tsaD]2 gene at the end of biodegradation 
Finally, in the toxicity analysis results, for all concentrations did not a toxic effect on the test organism Vibrio fischeri.