Altın nanoparçacıkların polen ekstraktları ile sentezlenmesi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal etkilerinin biyokimyasal teknikler ile belirlenmesi
Synthesis and characterization of pollen extract synthesized gold nanoparticles along with their anti̇mi̇crobi̇al effects using biochemical techniques
Yazar: MAREIA AHMED M. ELGHALIDH
Danışman: PROF. DR. TALİP ÇETER
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Biyosentez = Biosynthesis ; Gümüş nanopartiküller = Silver nanoparticles ; Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles ; Yeşil sentez = Green synthesis

Özet:
Bitki özütlerinin inorganik nanoparçacık sentezinden önemli bir yer işgal etmeye başlamalarına rağmen nanoparçacık morfolojisi üzerine gerçekleştirilen çalışmalar oldukça kısıtlıdır. Çalışmamızda 11 bitki türüne ait polenler ile sulu ekstraktlar hazırlanarak altın ve gümüş nanoparçacık sentezinde kullanılmıştır. Polen kimyasını oluşturan ve karakteristik özelliğe sahip 37 fitokimyasal (örneğin flavonoid ve fenolik asit) nicel olarak kromatografi/kütle spektroskopisi ile belirlenmiştir. Toplam fenol, toplam flavonoid, indirgen şeker miktarı ve protein miktarı ayrıca belirlenmiştir. Tüm bu parametrelerin altın nanoarçacık morfolojisi üzerine olan etkileri istatistiksel metotlar ile araştırılmıştır. Morfolojinin belirlenmesinde markır moleküllerin takip edilmesinin ekstrakt kimyası içerisindeki tüm kimyanın belirlenmesine göre kolaylık sağlayacağı yönünde veriler elde edilmiştir. Ayrıca, ekstrakt kimyasında bulunan yüksek flavonoid miktarının yüksek fenolik asit miktarına oranlanması da nanoparçacık morfolojisinin takip edilmesinde önemlidir. Polen ekstraktlarının gümüş nanoparçacık sentezini de gerçekleştirebilecek indirgeme potansiyeline sahip olduğu tespit edilmiştir. Buna karşın, hem altın hem de gümüş nanoparçacık sentezinin hızlı bir şekilde oluşabilmesi için ortama şeker ligantları eklenmiş ve şeker ligantlarının nanoparçacıkların daha kararlı olmasını sağladığı saptanmıştır.

Polen ekstraktları tekil olarak bir antibakteriyel etkiye sahip değilken, gümüş ve altın nanoparçacık sentezinde kullanıldığı durumda polen tipine bağlı olarak yüksek antibakteriyel aktivite tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan gram (-) ve gram (+) bakteriler için ppm seviyelerinde bakterisidal aktivite gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlar polen ekstrak kimyasının yüksek antibakteriyel aktiviteye sahip ajan geliştirmede önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir

Abstract:
Although plant extracts have started to occupy an important place in inorganic nanoparticle synthesis, studies on nanoparticle morphology are very limited. In our study, aqueous extracts of 11 pollen species were prepared and used for gold and silver nanoparticle synthesis. Thirty-seven phytochemicals (e.g. flavonoids and phenolic acids) characterizing pollen chemistry were quantitatively determined by chromatography/mass spectroscopy. Total phenol, total flavonoids, reducing sugars and protein content were also determined. The effects of all these parameters on gold nanoparticle morphology were investigated by statistical methods. It was concluded that following the marker molecules in the determination of morphology would facilitate the determination of the whole chemistry in the extract chemistry. In addition, the ratio of high flavonoid amount to high phenolic acid amount in the extract chemistry is also important in following the nanoparticle morphology. Pollen extracts were found to have the reduction potential to synthesize silver nanoparticles. However, sugar ligands were added to the medium for the rapid synthesis of both gold and silver nanoparticles. Sugar ligands also made the nanoparticles more stable.
While pollen extracts individually did not have an antibacterial effect, when used in the synthesis of silver and gold nanoparticles, high antibacterial activity was observed depending on the pollen type. Bactericidal activity was observed at ppm levels for gram (-) and gram (+) bacteria used in the study. The results obtained show that pollen extract chemistry has an important potential in developing agents with high antibacterial activity.