Fungal bir miselyal atığın kitosan kaynağı, vermikompost hammaddesi ve besiyeri bileşeni olarak kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigation of the potential of a fungal mycelial waste as a source of chitosan, raw material of vermicompost and component of media
Yazar: BURCU ATLI
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA YAMAÇ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Kitosan = Chitosan ; Küf = Mould ; Rhizomucor miehei = Rhizomucor miehei ; Vermikompost = Vermicompost

Özet:
Bu çalışma, günümüzde gelişen yeni teknolojilerin getirdiği miselyal atıkların, çeşitli katma değeri yüksek ürünlere dönüştürülmesi uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında endüstriyel bir atık olan Rhizomucor miehei mikroorganizmasının atık miselyal biyokütlesinden çok fonksiyonlu fungal kitosan eldesi, vermikompost üretiminde kullanım potansiyeli ve mikrobiyolojik besiyeri bileşeni olan pepton alternatifi olarak kullanım olanakları araştırılmıştır. 
Atık R. miehei biyokütlesinden optimize koşullarda 70,6 mg/g kitosanın eldesi sağlanmıştır. Elde edilen kitosanın, deasetilasyon derecesi (%78), moleküler ağırlığı (14kDa), FT-IR, TGA analizleri gerçekleştirilerek karakterizasyonu yapılmıştır. Biyolojik aktiviteleri için antimikrobiyal ve yara iyileştirici aktivitesi ortaya konmuştur. Antioksidan ve antimikrobiyal aktiviteye sahip biyofilm olarak kullanım potansiyeli belirlenmiştir. Vermikompost çalışmasında, elde edilen K3 ve K4 vermikompostlarının %20 torfu ile uygulanmasında marul bitkisinin kalitesi ve veriminin üzerine olumlu etkileri olduğu belirlenmiştir. Son olarak atık R. miehei biyokütlesinden üç farklı mekanik hücre lizis yönteminin istatistiksel optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Optimize koşullarda elde edilen proteince zengin fungal ekstraktların (U, B, D) karakterizasyonu üzerine çalışmalar yapılmıştır. Elde edilen ekstraktların besiyeri bileşeni olarak test edilen konsantrasyonlarda hem katı hem de sıvı besiyerlerinde bakteriler, mayalar ve küflerin üremesinde etkili oldukları belirlenmiştir. Ticari kullanılan ürünlerle benzer etkilere sahip oldukları ortaya konulmuştur.
Gerçekleştirilen çalışmalar ile literatürde ilk kez atık R. miehei miselyal atığının katma değeri yüksek ürünlere dönüştürülmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda bu tarz atıkların katma değeri yüksek ürünlere dönüştürülmesi ile biyoekonomiye kazanımlarının mümkün olabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
The objective of this study was carried out applications of converting the mycelial wastes brought by the new technologies developing today into various products with high value-added products. In the scope of this study, the possibilities of obtaining multifunctional fungal chitosan from the waste mycelial biomass of the Rhizomucor miehei, which is an industrial waste, its potential for use in vermicompost production, and its use as an alternative to peptone, which is microbiological media ingredient, were investigated. 
Fungal chitosan (70.6 mg/g) was obtained from waste R. miehei biomass under optimized conditions. The obtained chitosan was characterized by deacetylation degree (78%), molecular weight (14kDa), FT-IR, TGA analysis. Antimicrobial and wound healing activity have been demonstrated for their biological activities. Its potential for use as a biofilm with antioxidant and antimicrobial activity has been determined. In the vermicompost study, it was determined that the application of the obtained K3 and K4 vermicomposts with 20% peat had positive effects on the quality and yield of the lettuce plant. Finally, statistical optimization of three different mechanical cell lysis methods was performed from waste R. miehei biomass. Studies have been carried out on the characterization of protein-rich fungal extracts (U, B, D) obtained under optimized conditions. It was determined that the obtained extracts were effective in the growth of bacteria, yeasts and molds in both solid and liquid media at the tested concentrations as a media component. It has been demonstrated that they have similar effects with commercially used products.
With the studies carried out, for the first time in the literature, studies have been carried out to transform waste R. miehei mycelial waste into products with high added value. As a result of these studies, it has been shown that it is possible to gain bioeconomy by transforming such wastes into products with high added value.