Denizel kökenli atık materyallerle antibiyotik taşıyıcılarının geliştirilmesi
Development of antibiotic carriers by materials based marine wastes
Yazar: NURŞİN DONUT
Danışman: PROF. DR. LEVENT ÇAVAŞ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Adsorpsiyon kinetiği = Adsorption kinetic ; Biyosorpsiyon yöntemi = Biosorption method ; Hücresel yapay sinir ağları = Cellular artificial neural networks

Özet:
Posidonia oceanica Akdeniz'de endemik bir deniz çayırıdır. Yapraklarını sezonal olarak döker. Kıyılarda birikim yapan bu ölü yapraklar Türkiye'de denizel atık olarak değerlendirilmekte ve toplanıp yakılmaktadır. Bu çalışmada, P. oceanica ölü yapraklarından elde edilen adsorbent kullanılarak model bir antibiyotik olan tetrasiklin adsorpsiyonu çalışılmıştır. Adsorpsiyon verileri hem klasik (kinetik, izoterm, termodinamik),  hem de modern bir yöntem olan yapay sinir ağları (YSA) yöntemiyle değerlendirilmiştir. YSA kullanılarak yapılan modelleme çalışmalarında girdi parametreleri olarak pH, antibiyotik konsantrasyonu, sıcaklık, çalkalama hızı, adsorbent miktarı, iyonik şiddet ve çözelti hacmi seçilmiştir. Adsorpsiyon miktarı ise çıktı olarak tanımlanmıştır. Klasik değerlendirme sonuçlarına göre adsorpsiyon kinetik verilerinin ve izoterminin sırasıyla yalancı ikinci mertebeye ve Langmuir izotermine uyduğu gözlenmiştir. Tez kapsamında ayrıca entropi, entalpi ve Gibbs Serbest Enerjisi gibi termodinamik parametreler de çalışılmıştır. YSA modellemesinde en iyi geri yayılım algoritmasının Bayesian Regulation, optimum gizli nöron sayısının 16, optimum öğrenme:doğrulama:test oranının 70:10:20 olduğu saptanmıştır. YSA modeli oluşturulduktan sonra yapılan hassaslık testlerinde modelin belirleme katsayısının 0,99 üzerinde olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, birikim yapan deniz çayırı tabanlı denizel atıklar çevresel kirleticiler için yüksek performanslı adsorbent gelişiminde kullanılabilir. Ancak unutulmamalıdır ki, P. oceanica nesli tehlike altında bir türdür, bu sebeple sadece rekreasyonel alanlarda birikim yapan ölü yapraklar toplanmalı ve değerlendirilmelidir.

Abstract:
Posidonia oceanica is an endemic sea grass in the Mediterranean Sea. It falls off its leaves seasonally. The dead leaves accumulated on the beaches are considered as marine wastes in Turkey and they are collected and burned. The adsorption of tetracycline, one of the model antibiotics, by using adsorbents obtained from dead leaves of P. oceanica was studied in this study. The adsorption data were evaluated through both classical (kinetics, isotherm, thermodynamics) and a modern method, artificial neural network (ANN). pH, antibiotic concentration, temperature, shaking rate, adsorbent amount, ionic strength and volume of solution were selected as input parameters in ANN modeling studies. Adsorption amount was defined as output value. According to classical evaluation results, pseudo-second order kinetic and Langmuir isotherm were well in line with kinetic and isotherm of the experimental data, respectively. Thermodynamics parameters such as entropy, enthalpy and Gibbs Free Energy were also studied in the study. In the ANN modeling, the best back propagation algorithm, optimum number of hidden neuron and optimum training:validation:testing ratio were found as Bayesian Regulation, 16 and 70:10:20, respectively. After ANN modeling, the results of sensitivity analysis reveal that the determination coefficients were found over than 0.99. 
In conclusion, the accumulated sea grass based marine waste can be used in the development of high performance adsorbents for environmental pollutants. However, it is not to forgetten that P.oceanica is an endangered species; therefore, only dead leaves accumulated in recreational area should be collected and evaluated.