Deniz ortamından izole edilen Actinomycetes suşlarının CEMI 42.5N türü çimento içeren harçların kendini iyileştirme potansiyeli üzerine etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of Actinomycetes strains isolated from marine environment on the self-healing potential of mortars containing CEMI 42.5N type cement
Yazar: UMUT BERK YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZLEM ARSLAN AYDOĞDU ; PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Aktinomisetler = Actinomycetes ; Mikroçatlaklar = Microfissuring

Özet:
Actinomycete'ler Gram pozitif filamentli morfoloji gösteren, spor oluşturabilen bakterilerdir.
Başta antibiyotikler olmak üzere çeşitli metabolitler üretebilen Actinomycete bakterileri,
adaptasyon yetenekleri sayesinde ekstrem ortamlarda yaşayabilmeleri bakımından da
önemlidir. Tez çalışmamızın amacı Actinomycete bakterilerinin ve dört farklı kültür ortamının
betonun kendini iyileştirme sürecine etkisinin belirlenmesi ve Actinomycete suşlarının betonun
dayanımına olan etkisinin belirlenmesidir. Tez çalışmamızda üniversitemiz bünyesinde daha
önce gerçekleştirilen bir tez çalışmasında izole edilmiş 28 adet Actinomycete suşu ile kontrol
grubu olarak Sporosarcina pasteurii DSM 33 bakterisi kullanılmıştır. Katalaz, oksidaz, nitrat
redüksiyonu ve üre hidrolizi testleri yapıldıktan sonra suşlar CaCO3 çökeltme yeteneklerinin
belirlenmesi amacıyla katı ve sıvı olarak B4 besiyerinin üç farklı türevine ve M9 ortamına
alınmıştır. Elde edilen sonuçlara göre dört farklı kristal oluşum besiyerinde en hızlı ve güçlü
kristal oluşturduğu GA3, GA4, GS4, GS14 ve GS18 izolatları beton iyileştirme deneylerinde
kullanılmıştır. İlk deney grubunda beş izolat ve S. pasteurii standart bakterisinin kristal oluşum besiyerleri içerisindeki taze kültürleri beton harcına eklenmiştir. Ayrıca betonlarda yapay
şekilde oluşturulan oluklara bakterili besiyeri ilavesi yapılarak Actinomycete bakterilerinin
betonun kendini iyileştirme potansiyeli incelenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre
özellikle beton harcına eklendiğinde, GS14 ve GS18 kodlu Actinomycete suşları kontrol
gruplarına kıyasla betonda daha düşük su emme oranı ve daha yüksek dayanım değerleri
sağlamıştır. Bununla birlikte yapay çatlakların kapanması konusunda ise GA3 kodlu suşun S.
pasteurii de dahil olmak üzere kullanılan suşlar arasında en iyi kapanma oranı ve beton dayanım
sonuçlarını sağladığı tespit edilmiştir. Sonuçlarımız literatürde en sık başvurulan bakteri olan
S. pasteurii'ye karşı GA3, GS14 ve GS18 Actinomycete izolatlarının iyi birer alternatif
olacağını kanıtlamıştır. Bu çalışma Actinomycete bakterilerinin CEMI 42.5N türü çimento
içeren harçların iyileştirilmesindeki yüksek potansiyellerini kanıtlayan önemli bir kayıt
niteliğindedir.

Abstract:
Actinomycetes are Gram-positive, spore-forming bacteria with filamentous morphology.
Actinomycete bacteria, which can produce various metabolites, especially antibiotics, are also
important in terms of their ability to survive in extreme environments because of their
adaptability. The aim of our thesis study is to determine the effect of Actinomycete bacteria and
four different culture media on the self-healing process of concrete and to determine the effect
of Actinomycete strains on the strength of concrete. In our thesis study, 28 Actinomycete strains
isolated in a previous thesis study conducted at our university and Sporosarcina pasteurii DSM
33 bacteria were used as a control group. After catalase, oxidase, nitrate reduction and urea
hydrolysis tests, the strains were transferred to three different derivatives of B4 medium and
M9 medium as solid and liquid to determine their ability to precipitate CaCO3. According to
the results obtained, GA3, GA4, GS4, GS14 and GS18 isolates, which formed the fastest and
strongest crystals in four different crystal formation media, were used in concrete improvement
experiments. In the first experimental group, fresh cultures of five isolates and S. pasteurii
standard bacteria in crystal formation media were added to the concrete mortar. In addition, the
self-healing potential of Actinomycete bacteria was investigated by adding bacterial media to
artificially created grooves in concrete. According to the results obtained from the study,
especially when added to concrete mortar, Actinomycete strains coded GS14 and GS18 provided lower 
water absorption rate and higher strength values in concrete compared to the
control groups. However, for the closure of artificial cracks, the GA3 coded strain was found
to provide the best closure rate and concrete strength results among the strains used, including
S. pasteurii. Our results proved that GA3, GS14 and GS18 Actinomycete isolates would be good
alternatives to S. pasteurii, which is the most frequently used bacteria in the literature. This
study is an important record proving the high potential of Actinomycete bacteria in the
improvement of mortars containing CEMI 42.5N type cement.