Arthrospira platensis'in özgün laktik asit bakterilerinin üretiminde kullanimi ve biyoproses optimizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AKİF EMRE KAVAK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Didem Balkanlı
Eş Danışman: Osman Sağdıç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Biyobazlı fermente ürünler, sağlıklı sürdürülebilir diyetlere olan ilginin artması nedeniyle son zamanlarda hem insan sağlığı hem de sürdürülebilirlik açısından giderek daha önemli hale gelmiştir. Bu tez çalışması kapsamında yerel peynir numunelerinden bakteri izolasyonu yapılmış ve bu kapsamda 45 adet laktik asit bakterisi izole edilmiştir. Ön çalışmalar sonucunda 4 farklı laktik asit bakterisi ile devam edilmiştir. Mevcut çalışma, 3 L'lik bir cam biyoreaktörde Lacticaseibacillus rhamnosus 23.2 bakterisinin spirulina ile etkileşimini ve havalandırma ve çalkalama hızının son ürün biyokütlesi ve antioksidan kapasitesi üzerindeki etkisini belirlemek için tasarlanmıştır. Fermantasyon ortamı sadece glikoz, inorganik tuz karışımı ve spirulina tozu içermektedir. Optimizasyon modelinin sonuçlarından tahmini biyokütle ve antioksidan aktivite sırasıyla 3,74 g/L ve %84,72 olarak bulunmuştur. Fermantasyon sonrası elde edilen biyoaktif üründen protein çöktürme yapılmış ve protein hidrolizatları elde edilmiştir. Bu ürünlerin antibakteriyel etki, toplam fenolik içerik ve canlı hücre sayısının değişimi üzerine etkileri incelenmiştir. Toplam fenolik madde içeriği 26 mg Gallik asit eşdeğeri (GAE) g-1, canlı hücre sayısı 24 saat sonunda 11.5 log CFU mL-1 elde edilmiştir. Antibakteriyel etki çalışmasında 4 farklı patojen ile çalışılmış ve FS ürünleri özellikle gram pozitif patojenlere karşı güçlü etkinlik göstermiştir. ACE inhibitor aktivite çalışmasında FS ürünleri %51 oranında ACE inhibitor aktivte göstermiştir. İleriki çalışmalarda elde edilen protein hidrolizatlarının hücre kültürü denemeleri yapılmış ve ürünlerin sağlık üzerine etkileri incelenmiştir. MTT ve hücre göçü (yara iyileşme) analizleri Caco-2 insan kolorektal kanser hücreleri üzerindeki kanser karşıtı ve metastatik etkiler FS, fermente edilmemiş spirulina (unFS) ile karşılaştırıldığında, FS'nin hücre canlılığını ve göçünü doz bağımlı bir şekilde önemli ölçüde azalttığını ve en güçlü etkilerin 5X seyreltmede gözlemlendiğini ortaya koymuştur. Buna karşılık, unFS ürünleri daha zayıf biyoaktivite göstermiştir. Bu bulgular, fermantasyonu kanser önleme ve tedavisi için doğal bileşiklerin işlevsel özelliklerini geliştirmek için umut vadeden bir biyoteknolojik yaklaşım olarak vurgulamaktadır. Çalışmalar kapsamlı şekilde değerlendirildiğinde spirulina biyokütlesinin laktik asit bakterileri için uygun bir ortam substratı olma potansiyelini ortaya koymuştur. Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçların gıda, ilaç, tarım ve kozmetik endüstrilerinde potansiyel yenilikçi ürün ve stratejiler konumlandırabileceği düşünülmektedir.