Nanopartiküllerin Ceratophyllum demersum L.' nin fitoremediasyon potansiyeli üzerindeki etkisinin belirlenmesi
Determination of impact of nanoparticles on phytoremediation potential of Ceratophyllum demersum L.
Yazar: SERPİL BAŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET KARATAŞ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Akvaryum bitkileri = Aquarium plants ; Biyobirikim = Bioaccumulation ; Fitoremediasyon = Phytoremediation ; Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles ; Sucul bitkiler = Aquatic plants

Özet:
Hiperakümülatör bitkiler kullanılarak kirli bölgelerin rehabilitasyonu, günümüzde çevre dostu ve uygun maliyetli bir uygulama olarak ele alınmaktadır. Bazı bitkiler ağır metalleri toplama ve biriktirme yeteneğine sahip olduğundan, bizlere kontamine olmuş su ve tortuları iyileştirme potansiyeli sunuyor. Ceratophyllum demersum L. (C. demersum) gibi su bitkileri bir fitoremediasyon bitkisi olarak tanınır ve metal stresli ortamlarda hayatta kalıp, ağır metallerle kirlenmiş olan akuatik ortamın iyileştirilmesi için kullanılır. Bu çalışmada C. demersum bitkisinin Kadmiyum (Cd) ağır metaline farklı konsanstrasyonlarda maruz bırakılması kapsamında bitki iyileştirme potansiyeli incelenecektir. Ayrıca, Metalik Nanopartiküller (NPler) artan kullanımı, çevrede NP bulma olasılığını artırıyor ve çok sayıda üründen salınmaları nedeniyle ekosistem ve insan sağlığı üzerine endişe etkisi yaratmaktadır. Fakat ne yazıkki güncel çalışmalarda çevreye salınan NPler hakkında çok az bilgi bulunmaktadır. Tez kapsamında C. demersum in vitro doku kültürü yöntemi ile çoğaltılmıştır. Yanıt yüzey yöntemi (RSM) kullanılarak belirlenen girdi değişkenleri (NP, Cd ve maruz kalma süresi) ile çıktı değişkenleri (Cd alımı, ortamda kalan Cd ve % absorpsiyon) arasında ki ilişki tespit edilip, bitkinin fitoremediasyon potansiyeli incelenmiştir. Sonuçlar, girdi ve çıktı değişkenlerinin birbiri ile uyumlu olduğunu göstermiştir. 20 mg/lt ve daha az TiO2 NP ile 1.8 mg/lt Cd kullanıldığında maksimum Cd alımı gerçekleşmiştir.

Abstract:
Rehabilitation of contaminated areas using hyperacumulative plants is currently considered as an environmentally friendly and cost-effective practice. Since some plants have the ability to collect and accumulate heavy metals, they offer us the potential to improve contaminated water and sediment. Aquatic plants such as Ceratophyllum demersum L. (C. demersum) are recognized as a phytoremediation plant and are used to survive metal stressful environments, improving the aquatic environment contaminated with heavy metals. In this study, the potential of C. demersum plants to improve contaminated plants will be examined with the Intention of exposure to Cadmium (Cd) heavy metal in different concentrations. In addition, the increasing use of metallic nanoparticles (NPs) increases the likelihood of finding NPs in the environment and creates concerns on the ecosystem and human health due to their release from a large number of products. However, unfortunately, there is very little information about NPs released into the environment in current studies. Within the scope of the thesis, C. demersum was reproduced by in vitro tissue culture method. By using the response surface method (RSM), the relationship between input variables (NP, Cd and exposure time) and output variables (Cd uptake, remaining Cd in the medium and absorption %) was determined and the phytoremediation potential of the plant was investigated. The results showed that the input and output variables are compatible with each other. Maximum Cd uptake was achieved when 1.8 mg/L Cd was combined with 20 mg/L or less TiO2 NP.