Karides atıklarından elde edilen kitosan ile ticari kitosanın moleküler yapı, kimyasal özellikler ve antimikrobiyal aktivitelerinin test ve analizlerle karşılaştırılması
Comparison of molecular structure, chemical properties and antimicrobial activities of chitosan from shrimp waste and commercial chitosan with tests and analysis
Yazar: BUKET HAMZAOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. NİLGÜN BECENEN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uygulamalı Bilimler ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Biyomalzemeler = Biomaterials ; Biyopolimerler = Biopolymers ; Karakteristik özellikler = Characteristic properties ; Karides = Shrimp ; Kitin = Chitin ; Kitosan = Chitosan

Özet:
Çevreyi ve insan sağlığını korumak için yeşil ve ekolojik üretime yöneliş oluşmuştur. Bilinçli tüketiciler daha çevreci ürünleri satın almaktadırlar. Firmalar sürdürülebilir, ekolojik etiketli ürünlerini pazara sunmaktadır. Bu nedenle son dönemdeki arayışlar doğal, modifiye edilebilir ve kullanışlı bir biyomalzeme olan kitin ve kitosan üzerine yoğunlaşmıştır. Doğada bulunan doğal polimerlerin en önemlilerinden ve en fonksiyonellerinden olan kitosan, krustase organizmalar, bazı yumuşakçalar, böcekler ve mantar gibi çok çeşitli canlı organizmalarda koruyucu ve destekleyici bir yapı olarak bulunan kitinden elde edilmektedir.  Kitosan ve türevleri, biyobozunurluk, biyouyumluluk, toksik olmama, yenilenebilirlik, atıklarda bol miktarda bulunabilirlik, düşük fiyatları ve sürdürülebilir olmaları gibi avantajları nedeniyle tercih edilmektedirler. Kitosandan elde edilecek fonksiyonel özellikler, kitin kaynağına ve ekstraksiyon yöntemine bağlı olarak değişmektedir. Kitosandan beklenen fonksiyonel özellikler, kullanılan kitosanın karakteristik özelliklerine göre farklılık gösterebilmektedir. Bu yüzden kullanılacak kitosanın karakteristik özelliklerinin bilinmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, diğer çalışmalardan farklı olarak karides atık kabuklarından laboratuvar şartlarında üretilen ve ticari olarak satılan kitosanların karekterikslik özellikleri ölçülerek, birbiri ile karşılaştırılmıştır. Farklı iki kitosan kullanılarak, yapılan test ve analizler ile kitosan kaynağının, üretim yönteminin karakteristik ve fonksiyonel özelliklere etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, kitosan numunelerinin yüzey morfolojileri FEİ-QUANTA FEG 250 taramalı elektron mikroskobu ile görüntülenmiştir. Kitosanlarındaki karbon, hidrojen ve nitrojen içeriklerini FEİ-QUANTA FEG 250 Elemental Analyzer cihazı ile ölçülmüştür. Termal bozunmalarındaki TG ve DTG eğrileri, DTA-TG NETZSCH STA 449 F3 ile ölçülmüştür. Kitosan çözeltilerinin 6 farklı mikroorganizmaya (Gram (-) E. coli ATCC 25922, Gram (+) S. aureus ATCC 25923, Gram (+) B. cereus ATCC 11778, L. monocytogenes ATCC 19115, S. typhi ATCC 14028 bakterilerine ve maya mantarı Candida albicans ATCC 10231 karşı antimikrobiyal etkinliği CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute) mikrobroth distülüsyon yöntemi ile araştırılmıştır. Kitosan kaplanmış beyaz patska kumaş numunelerinin AATC 100 metodu ile Gram (+) S. aureus ATCC 25923 bakterisine karşı antibakteriyel etki araştırılmıştır. Test sonuçları ile kitosanın eczacılık, gıda, kozmetik, tekstil gibi alanlarda fonksiyonel kullanılması için önemli olan üretim standardizasyonuna fayda sağlayacak bilgi kaynaklarının oluşturulması hedeflenmektedir.

Abstract:
In order to protect the environment and human health, there has been a tendency towards green and ecological production. Conscious consumers buy more environmentally friendly products. Firms offer sustainable, ecologically labeled products to the market. For this reason, recent searches have focused on chitin and chitosan, which are natural, modifiable and useful biomaterials. Chitosan, which is one of the most important and most functional natural polymers in nature, is obtained from chitin, which is found as a protective and supportive structure in a wide variety of living organisms such as crustacean organisms, some mollusks, insects and fungi. Chitosan and its derivatives are preferred because of their advantages such as biodegradability, biocompatibility, non-toxicity, renewability, abundant availability in waste, low prices and sustainability. The functional properties to be obtained from chitosan vary depending on the source of the chitin and the extraction method. The functional properties expected from chitosan may differ according to the characteristics of the chitosan used. Therefore, it is of great importance to know the characteristics of the chitosan to be used. In this thesis study, unlike other studies, the characteristics of chitosans produced under laboratory conditions from shrimp waste shells and sold commercially were measured and compared with each other. It was aimed to determine the effect of the chitosan source and production method on the characteristic and functional properties with the tests and analyzes performed using two different chitosans. For this purpose, surface morphologies of chitosan samples were visualized with FEI-QUANTA FEG 250 scanning electron microscope. The carbon, hydrogen and nitrogen contents of chitosans were measured with the FEI-QUANTA FEG 250 Elemental Analyzer. The TG and DTG curves in their thermal decomposition were measured with DTA-TG NETZSCH STA 449 F3. Antimicrobial activity of chitosan solutions against 6 different microorganisms (Gram (-) E. coli ATCC 25922, Gram (+) S. aureus ATCC 25923, Gram (+) B. cereus ATCC 11778, L. monocytogenes ATCC 19115, S. typhi ATCC 14028 bacteria and yeast fungus Candida albicans ATCC 10231) was investigated by CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute) microbroth distillation method. The antibacterial effect of chitosan coated white patska fabric samples against Gram (+) S. aureus ATCC 25923 bacteria was investigated by AATC 100 method. With the test results, it is aimed to create information resources that will benefit the production standardization, which is important for the functional use of chitosan in fields such as pharmacy, food, cosmetics and textiles.