Polyester poliüretan biyodegredasyonu yapan aspergillus tubingensis' in İzmir' de alınan toprak örneklerinde varlığının araştırılması
An investigation on the presence of aspergillus tubingensis used for polyester polyurethane biodegradation in soil samples taken from İzmir
Yazar: GONCAGÜL ÇELEBİ
Danışman: PROF. DR. ALEV HALİKİ UZTAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Poliüretanlar bir grup heteropolimerdir, çok yönlülüğü ve dayanıklılığı nedeniyle modern yaşamın bir çok alanında yaygın olarak kullanılmaktadırlar ve plastiğin geniş bir uygulama alanına sahiptirler. Bununla birlikte, plastik atıkların çevrede birikmesi, uzun süreli etkilerle geniş çaplı kirliliğe neden olmakta, plastik atık yönetimini pahalı ve sorunlu hale getirmektedir. Ayrıca ksenobiyotik doğası ve polimerik malzemelerin bozunurluğunun olmayışı büyük miktarda çevre kirliliği ve çok sayıda sağlık tehlikesine neden olmaktadır. Bununla birlikte, polyester poliüretan atıklarının bertarafı yavaş, geri dönüşüm süreçlerinin sınırlı olmasından ve tahribatının zehirli bileşikler oluşturabileceğinden büyük problemler doğurmaktadır. 
Topraktan izole edilen küfler polyester poliüretanın biyodegradasyonundan sorumludurlar. Özellikle yapılan son çalışmalarda bulunan yeni bir parçalayıcı olan Aspergillus tubingensis dikkat çekmektedir. Bu nedenle polyester poliüretanın fungal biyodegradasyonunda görev alan Aspergillus tubingensis' in kontamine topraktan izolasyonu ve biyodegredasyon kapasitesinin araştırılması amaçlanmıştır. Aspergillus section Nigri grubu üyesi olan bu türün yanısıra başka türlerin de polyester poliüretan biyodegredasyonu yapabildiği bilindiği için, çalışmamızda bunların da izolasyon ve tanılamasına yer verilmiştir.  
x 
 
Çalışmamızda plastik atıkla kontamine olmuş toprak örneğinden yapılan izolasyonlar ve tanılamalar sonucunda 5 adet Aspergillus tubingensis izolatı elde edilmiştir. Tanılamalarında fenotipik ve genotipik yöntemler birlikte kullanılmıştır. Polyester poliüretan biyodegredasyonu yapabilme yetenekleri 3 farklı biyodegredasyon deneyi ile test edilmiş ve Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi ve Taramalı Elektron Mikroskobu analizleri ile de doğrulanmıştır. Tüm biyolojik parçalanma işlemi fungusun PU filmin yüzeyine yapışması ve adhezyonu, poliüretan yüzeyinde hifal büyüme ve yayılma ve poliüretan parçalayıcı enzimlerin salgılanması olarak 3 aşamada tamamlanmıştır. Poliüretanın biyobozunması agar plakasında, sıvı besiyeri ve toprak gömme kabına göre daha fazla olduğu yapılan analizler ile belirlenmiştir. Yüksek biyolojik bozunmanın besinlerin mevcudiyeti ve agar plakasında yüksek büyüme ve enzim salgılamasından kaynaklandığı varsayılmıştır. Degredasyon kapasitelerinin literatürdeki veriler ile karşılaştırıldığında benzer olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Polyurethanes are a group of heteropolymers and due to their versatility and durabilities, they are widely used in many areas of modern life and have a wide range of applications for plastics. However, the accumulation of plastic wastes in the environment causes long-term effects of large-scale pollution, making plastic waste management expensive and problematic. In addition, the nature of xenobiotics and the lack of degradability of polymeric materials cause a large amount of environmental pollution and a numerious health hazards. 
Molds isolated from the soil are responsible for the biodegradation of polyester polyurethane. Aspergillus tubingensis, a new disintegrant, draws attention in the study. Therefore, this study aims to investigate the isolation and biodegradation of Aspergillus tubingensis, which is involved in the fungal biodegradation of polyester polyurethane, from contaminated soil. Since it is known that other species besides this species, which is a member of the Aspergillus section Nigri group, can also biodegrade polyester polyurethane, our study also included its isolation and diagnosis.  
In our study, 5 Aspergillus tubingensis isolates were obtained from soil samples contaminated with plastic waste. In their diagnosis, phenotypic and genotypic methods are used together. The ability of polyester polyurethane biodegradation has been tested with 3 different biodegradation experiments and 
xii 
 
made by Fourier Transform Infrared Spectrometer and Scanning Electron Microscope analysis. The entire biodegradation process was completed in 3 stages as the attachment and adhesion of the fungus to the surface of the PU film, hyphal growth and spread on the polyurethane surface and the secretion of polyurethane degrading enzymes. Biodegradation of the polyurethane by further analysis on an agar plate compared to broth and soil embedding container. The high biodegradation is due to the availability of nutrients and the high growth and enzyme secretion on the agar plate. It was determined that the degradation capacities were similar when compared with the data in the literature.