Deniz örümceklerinden ilk kez kitin yapının izolasyonu ve detaylı karakterizasyonu
Isolation and detailed characterization of chitin structure from sea spiders for the first time
Yazar: MOHAMMED MUNIR SHAMSAN NAJI AL-DUBAI
Danışman: PROF. DR. MURAT KAYA
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji ve Moleküler Biyoloji  Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Selülozdan sonra doğada en bol bulunan biyopolimer olan kitin, biyolojik faaliyetleri, endüstriyel (tekstil, kâğıt yapmak vd.) ve biyomedikal (ilaç ve gen salımı, yara iyileşmesi vd.) uygulamaları nedeniyle ekonomik bir değere sahiptir. Literatürdeki bulunan çalışmalarda deniz örümceklerinden kitin elde edilmesi ile ilgili hiçbir çalışmada bulunmamaktadır. Bu çalışmada, kitinin eklem bacaklılar şubesine ait olan Pycanogonid littorale ve Borenymphon abyssorum deniz örümceklerinden ilk kez izole edilmiştir. Yapılan çalışmada, asit ve alkali konsantrasyonlarının çeşitli kombinasyonlarını kullanarak P. littorale ve B. abyssorum'dan kitin izole edilmiştir. Ekstrakte edilen kitin örnekleri Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), termogravimetrik analiz (TGA), X-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve elemental analiz yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Bu karakterizasyon sonuçları, deniz örümceklerinden elde edilen kitinlerin de diğer Crustacea sınıfı gibi alfa forma sahip olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak bu çalışma ile ilk kez deniz örümceklerinden kitin elde edilerek detaylı karakterizasyonu yapılmıştır. Kitin içerikleri P. littorale için %50.42 ve B. abyssorum için %40.23 olarak belirlenmiştir. Bu canlıların kitin içeriği diğer canlılara göre oldukça yüksek olarak kaydedilmiştir. Literatürde böcek ve kabukluların (yengeç, kerevit, ıstakoz) kitin içerikleri genellikle %20 civarında (%10 ila %40) rapor edilmiştir. SEM sonuçları, elde edilen kitinlerin yüzey morfolojisi hem fiberli hem de porlu ve pürüzlü bir yüzeye sahip olduğunu göstermiştir. Elemental analizi sonucu B. abyssorum ve B. abyssorum %N değerleri (%5.88 ve %6.77) olarak hesaplanmış ve değerlerin birbirine yakın olduğu gösterilmiştir. Elde edilen N değerleri ticari kitinine yakın olduğu rapor edilmiştir. Bu çalışmada, deniz örümceklerinden elde edilen kitinin gıda, ilaç, atık su arıtımı vb. endüstride alternatif bir kitin kaynağı olarak kullanılabilirliği ön görülmektedir.

Abstract:
Chitin which is the most found biopolymer in nature after cellulose, has an economic value due to its biological activities, industrial (textil, paper etc.) and biomedical (drug ve gene delivery etc.) applications. There are no studies in the literature on obtaining chitin from sea spiders. In this study, chitin was isolated for the first time from Pycnogonida littorale and Borenymphon abyssorum belonging to the arthropod phylum. In present study, chitin was isolated from P. littorale and B. abyssorum using various combinations of acid and alkali concentrations. The samples of the extracted chitin were characterized by Fourier transform ınfrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM) and Elemental analysis techniques. These characterization results revealed that chitins from sea spiders have an alpha form as the other Crustacea class. As a result, with this study for the first time, the chitin was obtained from sea spiders and its detailed characterization was determined. The contents of the chitin were determined as 50.42% for B. littorale and 40.23% for B. abyssorum. The chitin contents of these organisms were recorded to be higher than other organisms. In the literature, chitin contents of insects and crustaceans (crab, crayfish, lobster) are generally reported around 20% (10 to 40%). SEM results showed that the obtained chitins had a surface morphology with a fiber and porous and rough surface. A result of elemental analysis, B. littorale and B. abyssorum N% values were calculated as 5.88% and 6.77%, respectively and their values were shown to be close to each other. The obtained N values are reported to be close to the commercial chitin. In this study, the chitin isolates that obtained from sea spiders can be used as an alternative source in food, medicine, wastewater treatment etc.