At kestanesi, tarçın ve ebegümeci ile Cu tabanlıorganik-inorganik hibrit nanoyapıların sentezi ve gıda patojenlerine karşı antimikrobiyal özelliklerinin belirlenmesi
Cu based with horse chestnut, cinnamon and hibiscus synthesis of organic-inorganic hybrid nanostructures and determination of their antimicrobial properties against food pathogens
Yazar: AYŞEGÜL BASMA
Danışman: DOÇ. DR. FATİH DOĞAN KOCA
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veteriner Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Besin Hijyeni ve Teknolojisi = Food Hygiene and Technology

Özet:
AT KESTANESİ, TARÇIN VE EBEGÜMECİ İLE Cu TABANLI
ORGANİK-İNORGANİK HİBRİT NANOYAPILARIN SENTEZİ VE GIDA PATOJENLERİNE KARŞI ANTİMİKROBİYAL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Ayşegül BASMA
Sağlık Bilimleri Enstitüsü Veteriner Besin Hijyeni ve Teknolojisi Danışman Doç. Dr. Fatih Doğan KOCA
Yüksek Lisans Tezi, Ağustos 2024
ÖZET
Çiçek şeklindeki nanokristal yapılar "nanoçiçekler" olarak adlandırılır. Nanoçiçekler, yapı olarak bitki çiçeklerine benzer ve boyutları 100-500 nm'ye ulaşabilir. Nanoçiçekler morfolojik olarak üç boyutlu yaprak benzeri yapılardan oluşur. Üç boyutlu küresel nanoparçacıklardan daha yüksek bir yüzey-hacim oranına sahiptir. Organik inorganik çiçek şekilli hibrit nanoyapılar ise DNA ve enzim gibi pahalı biyomoleküllerin organik yapısında bileşen olarak kullanılması ile elde edilmektedir. Bu çalışmada organik bileşen olarak at kestanesi (Aesculus hippocastanum), tarçın(Cinnamomum), ebegümeci (Malva sylvestris) özütü ile inorganik bir bileşik olan Cu iyonu kullanılarak çiçek şekilli organik@inorganik hibrit nanoçiçeklerin (hNÇ) sentezi , karakterizasyonu ve Staphylococcus aureus , Escherichia coli, L. monocytogenes ve Salmonella Typhimurium suşlarına karşı antimikrobiyal özellikleri ve katalitik aktivitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Sentez amacıyla hazırlanan farklı pH'larda (5, 7.4 ve 9) Cu iyonu eklenmiş ve vortekslenmiştir. Karanlıkta 3 gün süreyle inkübasyonun ardından dipte oluşan mavi çökelekleri elde etmek için 4000 rpm'de 10 dk santrifüj edilip ve süpernatant etüvde (70 oC) kurutulmuştur. hNÇ'lerin morfolojik yapısı SEM (ZEISS EVO LS10), kristal yapısı XRD (BRUKER AXS D8), elemental analizleri Enerji Dağılım Xışını Spektrometresi (EDX) ve fonksiyonel grupların varlığı FT-IR (Perkin Elmer Spectrum 400) analizi ile değerlendirilmiştir. FE-SEM görüntülerine göre at kestanesi ve tarçın bitkilerinin su özütleri ile birlikte ebegümeci bitkisinin alkol özütü ile pH 7.4 ortamında sentezlenen hNF'lerin morfolojileri ideal çiçek yapısına oldukça yakındır. Optimum koşullarda sentezlenen hNÇ'lerin Minimum İnhibisyon Konsantrasyon (MİK) değerlerinin tespiti amacıyla mikroorganizmaların sıvı kültür ortamları McFarland 0.5 bulanıklık değeri baz alınarak hazırlanmıştır ve nanoyapılar (10 mg/ml) seri dilisyon tekniği ile seyreltilerek kuyucuklara eklenip, ardında mikroplaklar inkübasyona bırakılmıştır (37 oC'de 16-18 saat). Kuyucuklarda inkubasyon öncesi ve sonrası bulanıklıklar görsel olarak karşılaştırılarak MİK değeri 40-320 µg/ml aralığında tespit edilmiştir, L. monocytogenes ve Escherichia coli suşlarına karşı en yüksek antimikrobiyal aktivite sergilemiştir.
Anahtar Kelimeler: At Kestanesi; Antimikrobiyal Aktivite; Çiçek Şekilli Hibrit Nanoyapılar; Ebegümeci; Tarçın.

Abstract:
Cu BASED WITH HORSE CHESTNUT, CINNAMON AND HIBISCUS SYNTHESIS OF ORGANIC-INORGANIC HYBRID NANOSTRUCTURES AND DETERMINATION OF THEIR ANTIMICROBIAL PROPERTIES AGAINST FOOD PATHOGENS

Ayşegül BASMA
Institute of Health Sciences Veterinary Food Hygiene and Technology Advisor Assoc.Dr.Fatih Doğan KOCA
Master Thesis, August 2024
ABSTRACT

Flower-shaped nanocrystal structures are called "nanoflowers". Nanoflowers are similar in structure to plant flowers and their sizes can reach 100-500 nm. Nanoflowers morphologically consist of three dimensional leaf like structures. It has a higher surface-volume ratio than three-dimensional spherical nanoparticles. Organic-inorganic flower-shaped hybrid nanostructures are obtained by using expensive biomolecules such as DNA and enzymes as components in the organic structure. In this study, synthesis and characterization of flower-shaped organic@inorganic hybrid nanoflowers (hNF) using horse chestnut (Aesculus hippocastanum), cinnamon (Cinnamomum), hibiscus (Malva sylvestris) extract and Cu ion, an inorganic compound, as organic components, it was aimed to determine the antimicrobial properties and catalytic activities against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, L. monocytogenes and Salmonella Typhimurium strains. Cu ion was added to PBS with different pH values (5, 7.4 and 9) prepared for synthesis and vortexed. After incubation in the dark for 3 days, it was centrifuged at 4000 rpm for 10 minutes to obtain the blue precipitates formed at the bottom, and the supernatant was dried in an oven (70 oC). The morphological structure of hNFs was evaluated by SEM (ZEISS EVO LS10), crystal structure by XRD (BRUKER AXS D8), elemental analysis by Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDX) and the presence of functional groups by FT-IR (Perkin Elmer Spectrum 400) analysis. According to FE-SEM images, the morphologies of hNFs synthesized with the water extracts of horse chestnut and cinnamon plants and the alcohol extract of the hibiscus plant at pH 7.4 medium are very close to the ideal flower structure. In order to determine the Minimum Inhibition Concentration (MIC) values of hNFs synthesized under optimum conditions, liquid culture media of microorganisms were prepared based on the McFarland 0.5 turbidity value and the nanostructures (10 mg/ml) were diluted with the serial dilution technique and added to the wells, and the microplates were incubated (37 oC 16-18 hours). By visually comparing the turbidity in the wells before and after incubation, the MIC value was determined to be in the range of 40-320 µg/ml, and it exhibited the highest antimicrobial activity against L. monocytogenes and Escherichia coli strains.
Keywords: Antimicrobial Activity; Cinnamon; Flower Shaped Hybrid Nanostructures; Hibiscus; Horse Chestnut.