Asidofil mikrobiyal çeşitliliğin belirlenmesi ve biyomadencilik uygulamalarında kullanılabilirlikleri
Determination of acidophilic microbial diversity and usability at biomining applications
Yazar: YAĞMUR TOPTAŞ
Danışman: PROF. DR. AHMET ÇABUK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Asidofilik mikroorganizmalar aşırı pH değerlerine adaptasyonları, metabolik çeşitlilikleri ve biyomadencilik uygulamalarda kullanabilir olmaları nedeniyle oldukça ilgi çekicidirler. Ülkemizde de işletilen veya terk edilmiş madenlerin oluşturdukları asit maden drenajları bu mikroorganizmaların önemli habitatlarındandır. Bu ilgi çekici habitatların mikrobiyal çeşitliliğini belirlemek amacıyla yapılan çalışmalar ülkemizde oldukça sınırlıdır. Asidofil mikroorganizmaları tanımlamanın yanısıra, onlarla yapılacak biyoteknolojik uygulama çalışmaları da kimyasal uygulamalara karşı her geçen gün önem kazanmaktadır.
İzmir Beydağ-Halıköy bölgesinde bulunun, hedef mikroorganizmalar için uygun komposizyona ve pH değerine sahip su numuneleri Mart 2014 ve Haziran 2015 tarihlerinde alınmıştır. Yapılan kültüre bağlı kommünite analizi çalışmalarında farklı besi ortamlarında bakteriler izole edilmiştir. Kültürden bağımsız kommünite analizi çalışmalarında ayrıca arkelerin varlığı belirlenmiş, 16S klonlama ve denatüre edici jel elektroforezi deneyleri ile de kommünitedeki prokaryotik asidofillerin çeşitliliği belirlenmiştir. Laboratuvar koşullarında kültüre edilebilen üç farklı mikroorganizma ile sentetik AMD biyoremediasyonu, kurşun-çinko cevheri ve pirit biyooksidasyonu ve Çayırhan (Ankara) bölgesi linyitlerine biyodesülfürizasyon uygulamaları yapılmıştır. Sentetik AMD biyoremediasyon çalışmalarında mikroorganizmaların metalleri çözünürlüğünde etkili oldukları, özellikle YT-5 kodlu izolatın Pb-Zn cevherinde  kurşun çözünürlüğü üç kat arttırdığı belirlenmiştir. Bu izolatların biyomadencilik uygulama alanlarında potansiyelleri ortaya koyulmuştur.

Abstract:
Acidophilic microorganisms are very interesting because of their adaptability to extreme pH values, their metabolic diversity, and their ability to be used in biomining applications. The acid mine drainages operated in also our country or abandoned mines are important habitats of these microorganisms. Studies to determine the microbial diversity in these attractive habitats are very limited in our country. In addition to identifying acidophile microorganisms, the biotechnological application studies to be carried out with them have gained importance day by day towards chemical applications.
The water samples were taken from İzmir Beydag-Halıköy area in March 2014 and in July 2015, which have low pH and appropriate composition for target acidophilic microorganisms. Culture dependent community analysis indicated that bacteria have been isolated from different media. Culture independent community analysis showed to be defined availability of archaea. Besides, diversity of prokaryotic acidophiles in community were determined through  16S cloning and denaturing gel electrophoresis. Applications including synthetic AMD bioremediation, lead-zinc ore and pyrite biooxidation and biodesulfurization of lignites of Çayırhan (Ankara) region were carried out with three different microorganisms which can be cultured under laboratory conditions. In synthetic AMD bioremediation studies, microorganisms were found to be effective in the solubility of metals, especially YT-5 encoded isolate, which increased the lead solubility by three times in Pb-Zn ore. The potentials of these isolates in biomining applications have been demonstrated.