Algal biyoaktif yüklü nanopartiküllerin elektrosprey ve mikroemülsiyon teknikleriyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nanoparticles loaded with algal bioactives via electrospraying and microemulsion
Yazar: CANAN YAĞMUR KARAKAŞ
Danışman: DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Reaktif oksijen türleri protein, DNA, lipid ve karbonhidrat bağlanabilir ve dolayısıyla kardiyovasküler hastalıklar, dejeneratif hastalık, kanser çeşitleri ve insan vücudundaki erken yaşlanma gibi çeşitli sendromlara neden olan oksidasyon reaksiyonuna neden olabilir. Örneğin, Alzheimer ve kolon kanseri oluşumu ilgili dokuda serbest radikal hasarı ile ilişkilendirilmiştir. Alglerin sahip oldukları PUFA, EPA, DHA ve karotenoidler gibi biyoaktif bileşikler zincir halkasına sahiptirler ve bu nedenle kimyasal hasardan dokuyu korurlar ve bazı durumlarda hastalık belirtilerini tersine çevirebilirler. Ayrıca, algal biyoaktifler bağışıklık sistemini uyarabilme özelliğine sahiptir ve çeşitli kanser türleri, koroner kalp hastalıkları, erken yaşlanma ve artrit dahil olmak üzere 60'dan fazla hastalığa karşı koruyucu ve tedavi edici etkilerinin olduğu çeşitli çalışmalarla kanıtlanmıştır. Algal biyopolimerlerin de antikoagülan, antiviral, antianjiyojenik, antitümör, anti-inflamatuar, antioksidan, antiproliferatif ve immün modülasyon özellikleri gibi çeşitli biyolojik özellikleri vardır. Bu çalışmada, iki farklı alg türünden ekstrakte edilmiş biyoaktifce zengin yağ biyopolimer içerisine elektrospreyleme ve mikroemülsiyon yöntemi olarak iki farklı yöntem ile mikro ve nano boyutta enkapsüle edilerek, farklı üretim parametrelerinin partikül boyutuna ve enkapsülasyon verimliliğine etkisinin incelenmesi ve optimizasyonu, elde edilen mikro ve nanopartiküllerin karakterizasyonu ve salım profilleri araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu elektrospreyleme işleminin küçük boyutlu homojen dağılımlı ve yüksek lipid kapsülasyon verimi açısından uygun olduğu görülmüştür.

Abstract:
Reactive oxygen species can bond with protein, DNA, lipids and carbohydrates and thus cause an oxidation reaction leading to various syndromes such as cardiovascular diseases, degenerative diseases, cancer types and premature aging in the human body. For example, formation of Alzheimer's and colon cancer are associated with free radical damage in the involved tissue. Algal bioactive compounds, such as PUFA, EPA, DHA and carotenoids protect the tissue from chemical damage and in some cases reverse disease symptoms. In addition, algal bioactive agents have the ability to stimulate the immune system and have been proven by several studies that have protective and therapeutic effects against more than 60 diseases, including various types of cancer, coronary heart disease, premature aging and arthritis. Algal biopolymers also have various biological properties such as anticoagulant, antiviral, antiangiogenic, antitumor, anti-inflammatory, antioxidant, antiproliferative and immune-regulatory properties. In this study, encapsulation of oil (riched in bioactive) extracted from two algae species as micro- and nanosized into biopolymer via two different methods such as electrospraying and microemulsion method, effect of different production parameters on particle size and encapsulation efficiency, and its optimization were investigated. Characterization and investigation of release profile of micro- and nanoparticles were also carried out. It was found that, electrospraying process is suitable for small size homogenous distribution and high lipid encapsulation efficiency.