Mercanköşk yağı katkılı polimer filmlerin eldesi ve özelliklerinin incelenmesi
Obtaining and examining the properties of marjoram oil added polymer film
Yazar: MERVE KESEN
Danışman: DOÇ. DR. ÜLKÜ SOYDAL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Biyobozunur polimerler = Biodegradable polymers ; Biyopolimerler = Biopolymers

Özet:
Bu çalışmada, yenilenebilir film ve kaplamaların üretiminde oldukça yaygın olarak kullanılan sığır jelatini (SJ), biyobazlı bir polimer olan Akrilatlanmış epoksitlenmiş soya yağı (AESO)'na modifiye edilerek yeni bir matris elde edilmiştir. Bu elde edilen matrise farklı oranlarda antibakteriyel özelliği kanıtlanmış bir esansiyel yağ olan mercanköşk yağı (MCK) eklenmiştir. Böylece yenilenebilir, antibakteriyel özellikli polimer filmler geliştirilmiştir. 
       AESO'ya kütlece %10, 20, 30 ,40 ve 50 oranlarında ilave edilen SJ ile oluşturulan matrisler arasında en iyi oran olarak %20 belirlenmiş ve kütlece % 1, 3 ,5, 7, 10 ve 15 oranlarındaki MCK ile elde edilen AESO/SJ/MCK polimer filmlerin FTIR, SEM ve TGA ile karakterizasyonları yapılmıştır. Ayrıca mekanik özelliklerine bakılmış, antibakteriyel aktivite testleri yapılmış, pH, su buharı geçirgenliği, su içeriği-çözünürlük-şişme testi, biyobozunurluk ve son olarak yanma testi uygulanmıştır. Testler sonucunda, AESO/ %20 nişasta filmi çekme dayanımı % 0.37 MPa iken, çekme uzaması %37.87 olarak ölçülmüştür. Filmlerin gerilme mukavemeti, MCK oranının artmasıyla ortalama 0.43 MPa'ya yükselmiş, çekme uzaması oranı ise 80.64'e ulaşmıştır. Filmlerin şişme oranlarının %1.95 ile %2.16 arasında değiştiği gözlemlenmiştir. Aynı zamanda, bu filmlerin suda çözünürlük oranları %0.14'den %0.81'e kadar çıkabilmekte ve su içeriği %5.15 ile %10.62 arasında değişkenlik göstermektedir. Tuzlu suda 72 saat bekletilen numunelerin pH değerleri, cilt ile ve gıdalarla uyumlu olan 6.65'den 6.96'ya kadar farklılık gösterir. MCK içermeyen saf AESO/SJ filmlerinin anti bakteriyellik ise, MCK oranı arttıkça Staphylococcus aureus ve Listeria monocytogenes üzerinde arttığı gözlemlenmiştir. Düşük MCK oranlarında etkisizken, %7 ve üzeri oranlarda inhibisyon zonları oluşmuştur. Özellikle, %15 MCK oranında Staphylococcus aureus için 24 mm ve Listeria monocytogenes için 14 mm çapında zonlar tespit edilmiştir. Bu da MCK'nın antibakteriyel potansiyelini göstermektedir.

Abstract:
In this study, bovine gelatin (SJ), which is widely used in the production of renewable films and coatings, was modified into Acrylated epoxidized soybean oil (AESO), a biobased polymer, and a new matrix was obtained. Marjoram oil (MCK), an essential oil with proven antibacterial properties, was added to this resulting matrix in different proportions. Thus, renewable, antibacterial polymer films have been developed. 
       Among the matrices created with SJ added to AESO at 10, 20, 30, 40 and 50% by mass, 20% was determined as the best ratio, and the matrix obtained with 1, 3.5, 7, 10 and 15% by mass was determined as MCK. AESO/SJ/MCK polymer films were characterized by FTIR, SEM and TGA. Additionally, mechanical properties were examined, antibacterial activity tests were performed, pH, water vapor permeability, water content-solubility-swelling test, biodegradability and finally combustion test were applied. As a result of the tests, the tensile strength of the AESO/20% starch film was measured as 0.37% MPa, while the tensile elongation was measured as 37.87%. The tensile strength of the films increased to an average of 0.43 MPa with the increase in the MCK ratio, and the tensile elongation ratio reached 80.64. It was observed that the swelling ratios of the films varied between 1.95% and 2.16%. At the same time, the water solubility of these films can range from 0.14% to 0.81%, and the water content varies between 5.15% and 10.62%. The pH values of samples kept in salt water for 72 hours vary from 6.65 to 6.96, which is compatible with skin and foods. It has been observed that the antibacterial properties of pure AESO/SJ films without MCK increase against Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes as the MCK ratio increases. While it was ineffective at low MCK rates, inhibition zones were formed at rates of 7% and above. In particular, zones with a diameter of 24 mm for Staphylococcus aureus and 14 mm for Listeria monocytogenes were detected at 15% MCK rate. This shows the antibacterial potential of MCK.