Farklı ortamlardan izole edilen mikroorganizmalarla poliaromatik hidrokarbonların degredasyonu
Degradation of polyaromatic hydrocarbons by microorganisms isolated from different environments
Yazar: DİLARA ULUSOY
Danışman: PROF. DR. CANSU FİLİK İŞÇEN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Biyolojik parçalanma = Biodegradation ; Mikroorganizmalar = Microorganisms ; Poliaromatik hidrokarbonlar = Polyaromatic hydrocarbons ; Toksisite = Toxicity

Özet:
Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) kullanımı sırasında yapılan ihmal ve hatalar sonucunda, petrolün dökülmesiyle ve fosil yakıtların tamamen yanmadan atılmalarıyla çevreye bırakılan toksik, mutajen ve kanserojen bileşiklerdir. PAH'ların çevrede birikmeleri ve uzun süre kalmaları çevreyi ve biyolojik dengeyi etkilemektedir. 
 PAH'ların çevreden uzaklaştırılmasında, biyodegradasyon en önemli ve en temel mekanizmadır. Mikroorganizmalar tarafından çeşitli kimyasal bileşikler enerji ve karbon kaynağı olarak kullanılarak farklı biyolojik ürünlere dönüştürülmektedir.
Bu çalışmada Sinop ve Ayancık İstefan Limanından alınan su ve toprak örneklerinden bakteri izolasyonu yapılmıştır Yapılan izolasyon çalışmaları sonucunda 46 izolat arasından 3 izolatın degradasyon yeteneğinin yüksek olduğu belirlenmiştir. Farklı piren konsantrasyonlarında belirlenen 3 izolat arasında en iyi üreme gösteren 13 numaralı izolat seçilmiş ve 80 ppm'lik piren konsantrasyonunda %73 oranında biyodegradasyon oranı bulunmuştur. 16S rRNA dizi analizi sonuçlarına göre bu izolatın, Pseudomonas hydrolytica olduğu belirlenmiştir. Bu tür ile birlikte, taguchi metodu kullanılarak optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Biyodegradasyon üzerine etki eden düzeylerin sıcaklık, pH ve tuzluluk olduğu; en iyi biyodegradasyon oranı olarak sıcaklık değerinin 31oC, pH'ın 6, piren konsantrasyonunun 1g/L ve tuzluluk oranının da 0,1g/L olduğu belirlenmiştir. Pirenin kesikli reaktörde anaerobik arıtılabilirlik çalışmaları sonucu, farklı ortamlardan alınan çamur örnekleriyle 20 ve 40 ppm piren içeren ortamda yüksek KOİ giderimi elde edilmiştir. Bu örneklerle yapılan toksisite testi sonucunda 20 ve 40 ppm'lik piren konsantrasyonunda arıtım sonrası toksik etkinin azaldığı görülmüştür.
Sonuç olarak, biyodegradasyon yeteneğine sahip mikroorganizmalar kullanılarak çevrede problem oluşturan PAH'ların ortadan kaldırılması ve kirliliğin azaltılması,  PAH'ların biyoremediasyon çalışmaları için potansiyel oluşturmaktadır.

Abstract:
Polyaromatic hydrocarbons (PAHs) are toxic, mutagenic and carcinogenic compounds that are released to the environment as a result of negligence and mistakes made during their use, spilling of oil and disposal of fossil fuels before they are completely burned. Accumulation and long-term persistence of PAHs in the environment affect the environment and biological balance.
Biodegradation is the most important and fundamental mechanism for the removal of PAHs from the environment. Various chemical compounds are used by microorganisms as energy and carbon sources and converted into different biological products.
In this study, bacteria was isolated from water and soil samples taken from Sinop and Ayancık ports. As a result of the isolation studies, it was determined that 3 isolates had high degradation ability among 46 isolates. Among the 3 isolates determined at different pyrene concentrations, 13 isolates with the best growth were selected and a biodegradation rate of 73% was found at 80 ppm pyrene concentration. According to the results of 16S rRNA sequence analysis, this isolate was determined to be Pseudomonas hydrolytica. With this species, optimization studies were carried out using the taguchi method. The levels that affect biodegradation are temperature, pH and salinity; As the best biodegradation rate, it was determined that the temperature value was 31oC, the pH was 6, the pyrene concentration was 1g/L and the salinity was 0.1g/L. As a result of anaerobic treatability studies of pyrene in batch reactor, high COD removal was obtained in the medium containing 20 and 40 ppm pyrene with sludge samples taken from different environments. As a result of the toxicity test performed with these samples, it was observed that the toxic effect decreased after treatment at 20 and 40 ppm pyrene concentrations.
As a result, eliminating PAHs that cause problems in the environment and reducing pollution by using microorganisms with biodegradation capability creates a potential for bioremediation studies of PAHs.