Bisfenol A'nın biyolojik parçalanması, biyokonsantrasyon faktörleri ve östrojenik aktivite düzeylerinin belirlenmesi
Determination of biodegradation, bioconcentration factors and oestrogenic activity levels of bisphenol A
Yazar: OSMAN GÜLNAZ
Danışman: PROF. DR. SADIK DİNÇER ; PROF. DR. SULTAN GİRAY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
ÖZDOKTORA TEZİBİSFENOL A'nın BİYOLOJİK PARÇALANMASI,BİYOKONSANTRASYON FAKTÖRLERİ ve ÖSTROJENİK AKTİVİTEDÜZEYLERİNİN BELİRLENMESİOsman GÜLNAZÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜBİYOLOJİ ANABİLİM DALIDanışman: Prof. Dr. Sadık DİNÇERİkinci Danışman: Prof. Dr. E. Sultan GİRAYYıl: 2006 Sayfa:117Jüri: Prof. Dr. Sadık DİNÇERProf. Dr. Mustafa CANLIProf. Dr. E. Sultan GİRAYDoç. Dr. Gökhan CORALYrd. Doç. Dr. Güray KILINÇÇEKERBisfenol A, endokrin yıkıcı bir kimyasaldır. Bu çalışmada Bisfenol A'nın mikrobiyal fizyoloji üzerineetkisi, Chlorella vulgaris ve Aeromonas hydrophyla ile biyodegredasyonu, biyodegredasyondan sonra endokrinyıkıcı özelliğinde meydana gelen değişimler araştırılmıştır.Topraktan izole edilen Gram negatif, çomak BPAd30 suşu API 20NE test kiti ile %86.4 benzerlikleAeromonas hydrophila olarak tanımlanmıştır. Bisfenol A biyodegradasyon çalışmalarında tek karbon kaynağıolarak 60 ve120mgL-1 kullanılmış, Bisfenol A'nın yüzde azalışı 24-120. saatler arasında 60 mgL-1 için %18, 52,61, 89 ve 93 olarak, 120 mgL-1 için %15, 36, 60, 85 ve 91 olarak belirlenmiştir. Maksimum hücre gelişimi 72.saatte gerçekleşmiştir. Son gün protein içeriği kontrol, 60 ve 120 mgL-1 Bisfenol A konsantrasyonunda sırasıyla103, 203 ve 228 mgg-1, karbonhidrat içeriği 65, 121 ve 124 mgg-1 ve lipid içeriği sırasıyla 455, 454 ve 443 mgg-1yaş ağırlık olarak belirlenmiştir. Bakteriyel biyodegradasyon sırasında ortam pH'sı 6.6-6.8 arasındabelirlenmiştir. Bisfenol A'nın algal hücre fizyolojisi, hücre gelişimi, pigment içeriği, protein, karbohidrat ve lipidüzerine etkisi 0.5-80 mgL-1 konsantrasyonlar arasında belirlenmiştir. Bisfenol A'nın 20 mgL-1 üzerindekikonsantrasyonlarında hücre gelişimi baskılanmış ve bu nedenle biyodegradasyon çalışmaları 20 mgL-1konsantrasyonda gerçekleştirilmiştir. Çalışma sırasında maksimum hücre gelişimi 120. saatte belirlenmiştir.Zamana bağlı Bisfenol A azalışı 24-144.saatler arasında %9, 12, 23, 47, 70, 83 ve 99 olarak belirlenmiştir. Songün protein içeriği kontrol ve 20 mgL-1 Bisfenol A konsantrasyonunda sırasıyla 11.7 ve 9.7 mgg-1, karbonhidratiçeriği 11 ve 17 mgg-1 ve lipid içeriği 46 ve 61 mgg-1 yaş ağırlık olarak belirlenmiştir. Biyodegradasyonçalışmalarında ortam pH'sının zamana bağlı olarak 7.5'den 9.2'ye kadar yükseldiği belirlenmiştir. Bisfenol A'nınalgal ve bakteriyel parçalanması first order kinetik modele uygunluk göstermiş ve Bisfenol A'nın yarılanmasüresi, bakteriyel olarak 60 ve 120 mgL-1 konsantrasyonda 27 ve 46, algal olarak 20 mgL-1 konsantrasyonda 57saat olarak belirlenmiştir.Bisfenol A'nın östrojenik aktivite değişimi diklorometan ekstraktı, C18 ve PPL katı faz elüentlerindebelirlenmiştir. Hormonal aktivite 72. ve 120. saatten sonra algal ve bakteriyel çalışmada düşüş göstermiştir. 168.saatte alınan örneklerde hormonal aktivite belirlenmemiştir. C18 katı faz ekstraksiyonunda 60, 20 ve 120 mgL-1konsantrasyonlarda östrojenik aktivite sırasıyla 48, 72 ve 120. saatten sonra düştüğü belirlenmiştir. PPL katı fazekstraksiyonunda 3-72. saatler arasında zayıf hormonal aktivite (1.2-1.5) belirlenmiştir. Çalışmada Bisfenol Aabiyotik olarak parçalanmadığından dolayı hormonal aktivitesinde değişme olmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarakBisfenol A'nın östrojenik aktivitesi, Aeromonas hydrophyla ve Chlorella vulgaris ile biyolojik muamelesonucunda azalmaktadır. Bu organizmalar atıksu ve yüzey sularında bol bulunan organizmalardır.Anahtar Kelimeler: Bisfenol A, Östrojenik Aktivite, Biyodegradasyon, Aeromonas hydrophila,Chlorella vulgaris.I

Abstract:
ABSTRACTPhD THESISDETERMINATION of BIODEGREDATION, BIOCONCENTRATIONFACTORS and OESTROGENIC ACTIVITY LEVELS of BISPHENOL AOsman GÜLNAZDEPARTMENT OF BIOLOGYINSTITUTE OF NATURAL APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF CUKUROVASupervisor: Prof Dr. Sadık DİNÇERCo Supervisor: Prof. Dr. E. Sultan GİRAYYear: 2006 Page: 117Jury: Prof. Dr. Sadık DİNÇERProf. Dr. Mustafa CANLIProf. Dr. E. Sultan GİRAYAssoc. Prof. Dr. Gökhan CORALAssist. Prof. Dr. Güray KILINÇÇEKERBisphenol A is an endocrine disrupter chemical. In this study effect of Bisphenol A on microbialphysiology, biodegradation of Bisphenol A by Chlorella vulgaris and Aeromonas hydrophyla and changing ofendocrine disrupter properties after biodegradation process were investigated.Soil isolates Gram negative, rod shaped BPAd30 strains were identified with API 20NE as anAeromonas hydrophila (%86.4). Bisphenol A are used sole carbon sources for biodegredation as 60 and 120mgL-1concentrations and percentage decreasing of Bisphenol A in 24-120th hours were determined as 18, 52, 61, 89and 93 for 60 mgL-1, 15, 36, 60, 85 and 91 for 120 mgL-1. Maximum cell growth was determined in 72th hour.At the end of the study, 103, 203 and 228 mgg-1 cellular protein, 65, 121 and 124 mgg-1 cellular carbohydrate and455, 454 and 443 mgg-1 cellular lipid were determined as a wet weight for control, 60 and 120 mgL-1 Bisphenol Aconcentrations, respectively. pH of the medium were determined at about 6.6-6.8 whole biodegradationprocesses. The effect of Bisphenol A onto algal cell physiology such as cell growth, pigment, proteins,carbohydrate and lipid content were determined at various Bisphenol A concentrations (0.5- 80 mgL-1). BisphenolA is suppressed of cell growth at above 20 mgL-1 concentrations for this reason algal biodegradation study wasconducted at 20 mgL-1 Bisphenol A concentrations. Maximum cell growth was determined in 120th hour at 20mgL-1, percentage decreasing of Bisphenol A in 24-144th hours were determined as 9, 12, 23, 47, 70, 83 and 99.At the end of the study, 11.7 and 9.7 mgg-1 cellular protein, 11 and 17 mgg-1 cellular carbohydrate and 46 and 61mgg-1 cellular lipid were determined as a wet weight for control and 20 mgL-1 Bisphenol A concentrations,respectively. pH of the medium was increased from 7.5 to 9.2 in biodegradation processes. Algal and bacterialbiodegradation kinetics are obeyed first order kinetics model and half life of Bisphenol A were determined as a27 ve 46 hours for 60 and 120 mgL-1 at bacterial biodegradation studies and 57 hour for algal study at 20 mgL-1Aconcentration.The chancing of estrogenic activities was determined with dichloromethane extracts, C18 and PPL solidphase cartridge eluents. The estrogenic activity were decreased after 72 and 120th hours for algal and bacterialbiodegradation study at dichloromethane extracts. No estrogenic activity was determined after 168th hours. ForC18 solid phase cartridge eluents, estrogenic activity were decreased after 48, 72 and 120th hours for 60, 20 and120 mgL-1 concentrations. The PPL solid phase cartridge eluents showed the weak estrogenic activity (1.2-1.5) in3-72th hours. This weak estrogenic activity had decreased after 72th hours. Estrogenic activity was not determinedin control samples due to the Bisphenol A is not abiotically degrade. Finally, estrogenic activity of Bisphenol Adoes decreases by Aeromonas hydrophila and Chlorella vulgaris biologic treatment. They are most abundantmicroorganisms of wastewater and surface water.Key Words: Bisphenol A, Estrogenic Activity, Biodegradation, Aeromonas hydrophila, ChlorellavulgarisII