Venlafaksin'in Saccharomyces cerevisiae (NRLLY-12632)'nın üremesi ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkisi
Effect of Venlafaxine on the growth and biochemical properties of Saccharomyces cerevisiae (NRLLY-12632)
Yazar: MELTEM ÇAKMAK KALKAN
Danışman: PROF. DR. DURSUN ÖZER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya mühendisliği = Chemical engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında venlafaksin ve C vitamininin YPD besi ortamında üretilen S. cerevisiae (NRRLY-12632) mikroorganizmasının biyokimyasal özelliklerine olan etkisi araştırılmıştır. Venlafaksin ve C vitamini konsantrasyonlarının S. cerevisiae büyümesine, esansiyel ve esansiyel olmayan amino asit bileşimine, suda ve yağda çözünen vitamin bileşimine,  toplam ve ileri derecede oksitlenmiş protein miktarına, antioksidan enzim aktivitelerine ve stres biyobelirteçlerine olan etkisi belirlenmiştir. Amino asitler, stres biyobelirteçleri ve vitaminler HPLC kullanılarak analiz edilirken, mikroorganizma konsantrasyonu, antioksidan enzim aktiviteleri, toplam ve ileri derecede oksitlenmiş protein miktarı ise spektrofotometre ile analiz edilmiştir. S. cerevisiae 0 (kontrol), 50, 100, 200, 300, 400 ve 500 ppm konsantrasyonlarında venlafaksin içeren besi ortamında üretilmiştir. 100, 200, 300, 400 ve 500 ppm venlafaksin içeren ortamlarda mikroorganizma konsantrasyonu kontrol grubuna göre anlamlı bir şekilde azalmıştır (p˂0.05). Kontrol grubunda 4.5 g dw/L olarak belirlenen mikroorganizma konsantrasyonu 500 ppm venlafaksin içeren ortamda 3.2 g dw/L olarak bulunmuştur. YPD besi ortamlarına 10, 25, 50 ve 75 ppm C vitamini eklenerek yapılan araştırmalar sonucunda 10 ppm C vitamininin oluşturduğu etki istatistiksel olarak anlamlı değilken (p˃0.05), diğer konsantrasyonların oluşturduğu etki istatistiksel olarak anlamlı (p˂0.05) bulunmuştur. Ortama eklenen 75 ppm'lik C vitamini ile mikroorganizma konsantrasyonu 4.5 gdw/L'den 5.85 gdw/L'ye çıkmıştır. 100, 200, 300, 400, 500 ppm konsantrasyonlarında ortama eklenen venlafaksinin; metiyonin, triptofan ve glutamik asit konsantrasyonlarını anlamlı bir şekilde azaltırken (p˂0.05) diğer amino asitleri anlamlı bir şekilde arttırdığı p˂0.05) tespit edilmiştir. Venlafaksin içeren bu ortamlara 10, 25, 50 ve 75 ppm konsantrasyonlarında eklenen C vitamini azalan amino asitleri arttırırken, artan amino asitleri anlamlı bir şekilde azaltmıştır (p˂0.05). Ortama eklenen venlafaksin bütün konsantrasyonlarda suda çözünen vitamin miktarlarını azaltmıştır (p˂0.05), ayrıca venlafaksin içeren ortamlara eklenen C vitamini bu vitaminlerin konsantrasyonlarını arttırmıştır (p˂0.05). Ortama eklenen venlafaksin A vitamini, E vitamini ve β-Karoten miktarını arttırırken (p˂0.05), likopen miktarını azaltmıştır ayrıca venlafaksin içeren ortamlara eklenen C vitamini; A vitamini, E vitamini ve β-Karoten miktarını azaltırken likopen miktarını arttırmıştır  (p˂0.05). Ortama eklenen tüm venlafaksin konsantrasyonlarında SOD, CAT, GSH-Px, GSH-Rd ve POD aktiviteleri anlamlı bir şekilde artmıştır (p˂0.05). CAT, GSH-Px, GSH-Rd ve POD enzimlerinin aktiviteleri ortama eklenen bütün C vitamini konsantrasyonlarıyla anlamlı bir şekilde azalırken (p˂0.05), SOD aktivitesi ise 50 ve 75 ppm C vitamini konsantrasyonlarında anlamlı bir şekilde azalmıştır (p˂0.05).  Bütün venlafaksin konsantrasyonlarında toplam protein miktarı azalırken İDOP miktarı anlamlı bir şekilde artmıştır (p˂0.05). Venlafaksin içeren ortamlara eklenen 25, 50 ve 75 ppm konsantrasyonlarındaki C vitamini toplam protein miktarını arttırırken (p˂0.05), İDOP miktarı bütün C vitamini konsantrasyonlarında azalmıştır (p˂0.05). Ortama eklenen venlafaksin bütün konsantrasyonlarda GSH miktarını düşürürken GSSG, MDA ve 4-HNE miktarını arttırmıştır (p˂0.05). Venlafaksin içeren ortamlara eklenen C vitamini bütün konsantrasyonlarda GSSG, MDA ve 4-HNE'yi azaltırken GSH miktarını arttırmıştır (p˂0.05). Ortama eklenen venlafaksin GSH/GSSG oranını azaltırken, venlafaksin içeren ortamlara eklenen C vitamini bütün konsantrasyonlarda bu oranı arttırmıştır.

Abstract:
In this thesis study, the effect of venlafaxine and vitamin C on the biochemical properties of S. cerevisiae microorganism produced in YPD medium was investigated. The effects of venlafaxine and vitamin C concentrations on S. cerevisiae growth, essential and non-essential amino acid composition, water and fat-soluble vitamin composition, total and highly oxidized protein amount, antioxidant enzyme activities and stress biomarkers were determined. While amino acids, stress biomarkers and vitamins were analyzed by HPLC, microorganism concentration, antioxidant enzyme activities, total and highly oxidized protein amount were analyzed by spectrophotometer. S. cerevisiae was grown in a medium containing venlafaxine at concentrations of 0 (control), 50, 100, 200, 300, 400 and 500 ppm. In media containing 100, 200, 300, 400 and 500 ppm venlafaxine, the concentration of microorganisms decreased significantly compared to the control group (p˂0.05). The microorganism concentration, which was determined as 4.5 g dw/L in the control group, was found to be 3.2 g dw/L in the medium containing 500 ppm antidepressants. As a result of the studies carried out by adding 10, 25, 50 and 75 ppm vitamin C to YPD media, while the effect of 10 ppm vitamin C was not statistically significant (p˃0.05),  the effect of other concentrations was statistically significant (p˂0.05). Microorganism concentration increased from 4.5 to 5.85 g dw/L with 75 ppm vitamin C added to the medium. The antidepressants added to the medium at concentrations of 100, 200, 300, 400, 500 ppm significantly decreased the concentrations of methionine, tryptophan and glutamic acid (p˂0.05), while significantly increasing other amino acids, p˂0.05). 10, 25, 50 and 75 ppm vitamin C added to media which containing antidepressant was increased the decreasing amino acids while decreased the increasing amino acids (p˂0.05). The venlafaxine added to the medium reduced the amount of all water-soluble vitamins at all concentrations (p˂0.05), in addition, 25, 50 and 75 ppm vitamin C added to the medium containing antidepressant significantly increased the concentrations of these vitamins (p˂0.05). While venlafaxine added to the medium increased the amount of vitamin A, vitamin E and β-Carotene (p˂0.05), it decreased the amount of lycopene. Also, vitamin C added to the media containing venlafaxine; while decreasing the amount of vitamin A, vitamin E and β-Carotene, it increased the amount of lycopene (p˂0.05). SOD, CAT, GSH-Px, GSH-Rd and POD activities increased significantly at all antidepressant concentrations added to the medium (p˂0.05). While the activities of CAT, GSH-Px, GSH-Rd and POD enzymes decreased significantly with all vitamin C concentrations added to the medium (p˂0.05), SOD activity was significantly decreased at 50 and 75 ppm vitamin C (p˂0.05). At all antidepressant concentrations, the amount of total protein decreased, while the amount of IDOP increased significantly (p˂0.05). While 25, 50 and 75 ppm concentrations of vitamin C added to media containing venlafaxine increased the total protein amount (p˂0.05), the amount of IDOP decreased at all vitamin C concentrations (p˂0.05). While the antidepressant added to the medium decreased the amount of GSH at all concentrations, increased the amount of GSSG, MDA and 4-HNE (p˂0.05). Vitamin C added to venlafaxine containing media decreased GSSG, MDA, and 4-HNE at all concentrations, while increasing the amount of GSH (p˂0.05). While venlafaxine added to the medium decreased the GSH/GSSG ratio, vitamin C added to the medium containing venlafaxine increased this ratio at all concentrations.