Doğal antimikrobiyaller ile güçlendirilmiş biyopolimer kaplı sütürlerin in-vitro incelenmesi
In-vitro investigation of the biopolymer coated sutures enhanced by natural antimicrobials
Yazar: MUSTAFA AKIN
Danışman: DOÇ. DR. NESLİHAN ŞAKİ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibakteriyel ajanlar = Anti-bacterial agents ; Isparta gülü = Isparta rose ; Kraniyal sütürler = Cranial sutures

Özet:
Çalışmamızın amacı, cerrahi operasyonlardan sonra yara iyileşmesini hızlandırıcı olarak kullanılan sütür metaryallerinin enfekte olması sebebiyle oluşan nozokomiyal enfeksiyonların önlenmesidir. Tez üç ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde doğal antibiyotik kaynağı olarak, bilye kekik (Thymus vulgaris), altın otu (Helichrysum arenarium) ve gül (Rosa damascena Mill.) bitkilerinin etanol ekstratları elde edildi. Bu ekstratların fitokimyasal bileşimleri ince tabaka kromatografisi ve LC-MS teknikleri kullanılarak analiz edildi. Bu analiz sonuçlarında kafeik asit bütün bitki ekstratlarında tayin edilirken (Rf=0.68), vanillik asit (Rf= 0.75) ve gallik asit (Rf=0.51) bilye kekik ekstratında tespit edildi. Gül ekstratında ise kojik asit (Rf=0.36) tespit edildi. Tespit edilen fenolik bileşiklerin miktarsal analizleri LC-MS analizleri ile belirlendikten sonra ekstratların E. coli (ATCC 25922) ve S. aureus (ATCC 25923) türlerine karşı antimikrobiyal aktiviteleri ince tabaka kromatografisi, disk difüzyon ve well difüzyon yöntemleri ile tespit edidi. Ekstratlar çalışmada kullanılan bakteri türlerine karşı antimikrobiyal aktivite gösterdi. Tezin ikinci bölümünde bitkilerden elde edilen antibiyotik ekstratların sütür yüzeyine tutunmasını sağlayacak biyopolimerler ile karışımları hazırlandı ve antimikrobiyal aktiviteleri aynı bakteri türlerine karşı belirlendi. Hidroksipropil metil selüloz, karboksi metil selüloz, arabik gum, gellan gum ve polivinil alkol ile ekstrat karışımları hazırlandı. Hazırlanan biyopolimer-ekstrat karışımlarının antimikrobiyal aktiviteleri ince tabaka kromatografisi ve well difüzyon yöntemleri ile belirlendi. Biyopolimerler tek başlarına aktivite sergilemezken, ekstratlar ile olan karışımları antimikrobiyal aktivite sergiledi. 
Tezin son bölümünde ise hazırlanan biyopolimer-ekstrat karışımları, poliglaktin (1), polipropilen (2), ipek (3) ve poliester (4) mono-multi falment yapıda, emilebilen ve emilemeyen özelliklere sahip sütürlere kaplandı ve antimikrobiyal aktiviteleri agar difüzyon yöntemi ile belirlendi. Ekstrat-biyopolimer karışımları poliglaktin (1) ve poliester (4) yapısında olan emilebilir sütürlere kaplandığında özellikle gram pozitif türe karşı daha etkili olmak üzere her iki türe karşı da antimikrobiyal aktivite gösterdi

Abstract:
The aim of our study is to prevent nosocomial infections caused by the suture materials used as an accelerator to heal wound healing after surgical operations. The thesis contains three main sections. In the first part, ethanol extracts of bilye kekik (Thymus vulgaris), altın otu (Helichrysum arenarium) and gül (Rosa damascena Mill.) plants were obtained as a natural source of antibiotics. The phytochemical compositions of these extracts were analyzed using thin layer chromatography and LC-MS techniques. In these analysis results, caffeic acid was determined in all plant extracts (Rf = 0.68), while vanillic acid (Rf = 0.75) and gallic acid (Rf = 0.51) were detected in bilye kekik extract. Kogic acid (Rf = 0.36) was found in gül extract. Quantitative analysis of the detected phenolic compounds was elucidated by LC-MS analysis. Then, the antimicrobial activities of the extracts against E. coli (ATCC 25922) and S. aureus (ATCC 25923) species were evaluated by thin layer chromatography, disc diffusion and well diffusion methods. The extracts exhibited antimicrobial activity against the bacterial species used in the study. In the second part of the thesis, antibiotic extracts obtained from plants were prepared with biopolymers to attach to the suture surface and their antimicrobial activities were tested against the same bacterial species. Hydroxypropyl methyl cellulose, carboxy methyl cellulose, arabic gum, gellan gum and polyvinyl alcohol and extract mixtures were prepared. Antimicrobial activities of the prepared biopolymer-extract mixtures were assessed by using thin layer chromatography and well diffusion methods. While biopolymers did not show activity alone, their mixtures with extracts exhibited antimicrobial activity. 
In the last part of the thesis, the prepared biopolymer-extract mixtures coated to polyglactin (1), polypropylene (2), silk (3) and polyester (4) mono-multi falment, absorbable and non-absorbable sutures and their antimicrobial activities were studied by agar diffusion method. When the extract-biopolymer mixtures were coated in absorbable sutures in the structure of polyglactin (1) and polyester (4), they showed antimicrobial activity against both species, especially more effective against the gram positive ones.