Probiyotik bakterilerden izole edilen eksopolisakkaritlerin biyomalzeme olarak değerlendirilmesi
Evaluation of exopolysacharides isolated from probiotic bacteria as a biomaterial
Yazar: AHMET TURAN DEMİR
Danışman: PROF. DR. BİLGE HİLAL ÇADIRCI EFELİ
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomalzeme ve Doku Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Kimya = Chemistry ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Ekzopolisakkarit = Exopolysaccharide ; Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Probiyotikler = Probiotics

Özet:
COVID-19 da dâhil olmak üzere birçok metabolik hastalıkla ilişkili olan obezite, dünya çapında bir salgın haline gelmiştir. Probiyotiklerin gastrointestinal (GI) sağlığı destekleme yeteneği yıllardır bilinmektedir. GI sistemine yapılan bir müdahale ile obeziteye karşı alternatif yaklaşımlar geliştirilebildiğinden, mevcut çalışmanın amacı, probiyotik özelliklere sahip doğal ürünlerden izole edilen eksopolisakkaritlerin (EPS) hem tek başına hem de bir anti-obezite biyomateryali olarak gümüş nanopartiküller (AgNP'ler) ile kompleks halinde etkilerini belirlemektir. İlk olarak, bir fenol-sülfürik asit tekniği kullanılarak, en büyük EPS miktarı, probiyotik niteliklere sahip olduğu bilinen 10 malzeme örneğinde bulundu. Daha sonra bu seçilen EPS'nin monosakkarit bileşimi ve fonksiyonel grupları ile birlikte seçilen bu örnekteki mikroorganizmanın tanımlanması gerçekleştirildi. EPS'nin ortalama moleküler ağırlık dağılımı da araştırıldı. EPS-AgNP biyosentez optimizasyon işlemlerinden sonra EPS-AgNP'lerin optik, bileşimsel ve morfolojik analizleri yapıldı. Böylece EPS-AgNP ile EPS'nin adipogenez süreci üzerindeki etkisi 3T3 hücre hattı üzerinde gerçekleştirildi ve hücre kültürü teknikleri ile kontrol olarak AgNO3(aq) ile karşılaştırıldı. Uygulanan ajanların adipogeneze olan etkileri, Oil Red O boyaması ile kalitatif olarak gözlemlendi. Ayrıca, hücrelerdeki triaçilgliserol (TAG) miktarı incelendi. Sonuçlar, en yüksek EPS (2.25 mM) ve EPS-AgNP (1.25 mM) konsantrasyonlarının, kontrole kıyasla adipogenezi sırasıyla %75 ve %85 oranında azalttığını göstermiştir.

Abstract:
Obesity, which is associated withh many metabolic diseases, including COVID-19, has become a worldwide epidemic. The ability of probiotics to support gastrointestinal (GI) health has been known for years. Since alternative approaches against obesity can be developed with an intervention to the GI system, the current study's objective is to determine the impacts of the exopolysaccharides (EPS)s isolated from natural products with probiotic characteristics, both alone and in complex with silver nanoparticles (AgNPs) as an anti-obesity biomaterial. First, using a phenol-sulfuric acid technique, the greatest EPS quantity was found in 10 material samples known to have probiotic qualities. Then, the identification of the microorganism in this chosen sample was performed along with the monosaccharide composition and functional groups of this chosen EPS. The average molecular weight distribution of EPS was also investigated. After the EPS-AgNP biosynthesis optimization processes, optical, compositional, and morphological analyzes of EPS-AgNPs were performed. Thus, the effect of EPS-AgNP and EPS on the adipogenesis process was performed on the 3T3 cell line and compared to control AgNO3(aq) by cell culture techniques. The effects of applied agents on adipogenesis were qualitatively observed with Oil Red O painting. Furthermore, the quantity of triacylglycerol (TAG) in cells was examined. The results demonstrated that the highest concentrations of EPS (2.25 mM) and EPS-AgNP (1.25 mM) decreased adipogenesis by 75% and 85%, respectively, in comparison to the control.