GSSET- Environmental Biotechnology Graduate Program - Doctorate
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 5
-
ÖgeAerobik Çamur Stabilizasyonunun Karakterizasyonu Ve Modellenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-09-27)Bu çalışmada, aerobik koşullardaki biyolojik çamur stabilizasyonunu karakterize etmek için deney ve modelleme çalışmaları yürütülmüştür. Bu kapsamda, içsel solunum ve mikrobiyal aktivitenin aerobik stabilizasyon prosesindeki rolü araştırılmıştır. Ayrıca, aktif çamur prosesi çamur bekletme süresinin (ÇBS) stabilizasyon prosesi üzerine olan etkisi değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlar, içsel solunum hızı (bH) 0.21/gün ve 0.06/gün değerleri ile içsel solunumun büyüklüğünün, bH’ın belirlenmesinde kullanılan respirometrik yöntemlere bağlı olarak oldukça farklı olduğunu göstermiştir. Sonuçlar, ÇBS’nin aktif çamurun kompozisyonu ve aerobik stabilizasyon prosesinin verimi üzerinde önemli bir etkisinin olduğunu da göstermiştir. Model simülasyonlarına göre stabilizasyon prosesinin başlangıcında çamurun aktif biyokütle fraksiyonu (XH) ÇBS 2, 8 ve 20 günlerde işletilen sistemler için sırasıyla %76, %67 ve %53 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, modelleme çalışmasının sonuçları, içsel solunum sırasında oluşan mikrobiyal partiküler ürünlerin (XP) aerobik stabilizasyon koşullarında düşük bir hızda hidroliz olabildiğini göstermiştir.
-
ÖgeSeçilmiş Antibiyotiklerin Nitrifikasyon Sistemleri Üzerindeki Biyolojik Ayrışabilirlik Özelliklerinin Ve Toksisite/inhibisyon Etkilerinin Değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-08-13)Bu çalışmada, mevcut enzim sistemlerine yabancı zenobiyotik bileşiklerin nitrifikasyon yapan arıtma sistemleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Zenobiyotik madde kapsamında seçilen sulfametaksazol, tetrasiklin ve eritromisin antibiyotiklerinin akut ve kronik etkilerini belirlemek üzere heterotrofik veya ototrofik bakterilerin baskın olduğu aerobik aktif çamur reaktörleri kurulmuş ve iki farklı çamur yaşında işletilmiştir. Aktif çamur, pepton karışımına ilave olarak seçilen konsantrasyonda antibiyotik ilavesiyle aklime edilmiştir. Biyokütlenin antibiyotikler yokluğunda ve varlığındaki davranışı oksijen tüketim hızı, konvansiyonel parametreler ile izlenmiş, k-PZR, DGGE ve klonlama-sekanslama yöntemleri ile mikrobiyal çeşitlilik ve aktivite bilgisi elde edilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar, aktif çamur modeli kullanılarak simule edilmiş, heterotrofik ve ototrofik bakterilerin kinetik ve stokiyometrik sabitleri belirlenmiştir. Modelleme çalışmaları amonifikasyon prosesinin evsel atıksu için hız kısıtlayıcı olmadığını göstermiştir. Akut inhibisyon deneylerinde eritromisinin nitrifikasyonun tüm aşamalarını tamamen durdurduğu veya önemli ölçüde inhibe ettiği görülmüştür. Sülfamethaksazol ve tetrasiklin amonyak ve nitrit oksidasyonu aşamalarında geciktirici/inhibe edici etkiler göstermiştir. Antibiyotiklerin aktif çamura sürekli beslenmesi sistemin mikrobiyal çeşitliliğini değiştirerek nitrifikasyon kinetiğini etkilemiştir. Sülfametaksazol ile kronik besleme boyunca sistemin nitrifikasyon performansının düştüğü ve daha sonra geri kazanıldığı belirlenmiştir. Bununla beraber, teterasiklin nitrifikasyon aktivitesini önemli ölçüde düşürmüştür. Ayrıca aklimasyon sonunda, klonlama analizi ile sistemde tanımlanan bakterilerin çoğunda tetrasiklin direnç mekanizması bulunduğu görülmüştür. Sülfametaksazol ve tetrasiklin deneylerinde gerçekleştirilen kantitatif gen ve gen aktivitesi analizleri, modelleme çalışmaları sonucu elde edilen kinetik değerleri destekleyici niteliktedir. Ayrıca sülfametaksazolün aklime edilmiş zenginleştirilmiş kültür tarafından kullanıldığı görülmüş, klonlama-sekanslama analizleri sonuçları ile birlikte değerlendirilmiş, aktif çamurun mikrobiyal potensiyeli ile ilişkilendirilmiştir.
-
ÖgeSeçilmiş Antibiyotiklerin Aerobik Koşullar Altında Biyolojik Ayrışabilirlik Ve Mikrobiyal Popülasyon Üzerine Etkilerinin Belirlenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-11-26)Gerçekleştirilmiş olan çalışma, antibiyotik maddelerin pepton karışımına aklime edilmiş aerobik mikrobiyal kültürün (çamur yaşı 10 gün ve 2 gün) substrat ayrıştırması üzerine olan etkilerini, mikrobiyal popülasyon üzerine olan etkilerini ve aynı zamanda sistemin direnç profilini incelemiştir. Çalışma kapsamında Sulfametoksazol, Tetrasiklin ve Eritromisin model antibiyotikler olarak seçilmiştir. Antibiyotik maddelerin pepton karışımının biyolojik olarak ayrışması üzerindeki akut ve kronik inhibisyon etkilerinin belirlenmesi amacıyla, bütün oksijen tüketim hızı (OTH) profilleri temin eden respirometrik testler çalışmanın temelini oluşturmuşlardır. İnhibisyon etkisi, antibiyotik ilavesinin olmadığı kontrol testinde elde edilen orijinal OTH profilinin şeklindeki değişiklikler ile ortaya konmuştur. Elde edilen deneysel data Aktif Çamur Model No.3 kullanılarak simüle edilmiştir. Sonuçlar, pepton karışımının değişken fraksiyonlarının antibiyotik madde tarafından bloke edildiğini ve biyolojik ayrışmaya girmediğini göstemiştir. Ayrıca, kronik reaktörlerinde görülen direnç profili ve pirosekanslama yöntemi kullanılarak kronik sistemlerin mikrobiyal popülasyon dinamikleri incelenmiştir. Bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar sistemlerin dominant türlerinde kayma gerçekleştiğini ve sistemlerde antibiyotik etkisi altında canlılığını sürdürebilen organizmaların antibiyotik maddelere dirençli olma özelliklerini ortaya koymuştur.
-
ÖgeAntibiyotiklerin Anaerobik Biyolojik Ayrışabilirlik Özelliklerinin Ve Karışık Mikrobiyal Kültür Üzerine Toksisite/ İnhibisyon Etkilerinin Değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-12-12)İlaç etken maddelerinin üretimi ve tüketimi son yıllarda oldukça artmıştır. Henüz çevre üzerindeki riskleri ve etkileri tam olarak bilinemediği için, bu maddelerin varlıkları ve giderimleri en önemli araştırma konularından biri olmuştur. Antibiyotikler bu maddelerden biridir ve yıllık üretim ve tüketimleri tüm dünyada yaklaşık 500 tondur. Antibiyotikler konvansiyonel biyolojik arıtma proseslerine dirençli oldukları için alıcı su kaynaklarına tam olarak arıtılamadan deşarj edilmektedirler. Bu maddeleri içeren ilaç endüstrisi atıksuların arıtımı için fiziko-kimyasal arıtıma ihtiyaç duyulmaktadır. Miktarları her geçen gün ekosistemde artan bu ilaç etken maddeleri, doğada antibiyotiğe dirençli patojen organizamların artışına sebep olmakta ve bu durum halk sağlığı için büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Anaerobik arıtım ilaç endüstrisi gibi organik ve inhibitör madde içeriği yüksek olan atıksuların arıtımı için alternatif oluşturmaktadırlar. Literatürde antibiyotik içeren atıksuların anaerobik arıtımı ile ilgili az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar da anaerobik sistemlerle ilgili oldukça sınırlı bir bilgi sunmaktadır. Bu tip maddelerin, inhibisyon etkisi, biyolojik olarak arıtılabilirliği ve bu proseste rol alan mikrobiyal komünitenin tanımlanması ile ilgili kapsamlı bir çalışma henüz literatürde rastlanmaıştır. Bu tezde seçilen 3 farklı antibiyotiğin (Sülfometaksazol, Eritromisin ve Tetrasiklin) anaerobik sistemler üzerindeki akut ve kronik etkileri çalışılmıştır. Ayrıca farklı işletme koşullarında bakteriyel ve arkeyal kömünite tanımlanmıştır. Mikrobiyal çeşitlilik ve aktif kömünitedeki değişimler izlenmiş ve kantifikasyonu yapılmıştır. Bunlara ilaveten seçilen antibiyotiklerin homoasetojenik ve metanojenik yolizleri üzerindeki kronik etkisi mRNA bazlı çalışmalar ile tespit edilmiştir. Bu kapsamda elde edilen sonuçlar, seçilmiş antibiyotiklerin anaerobik sistemlerde kronik inhibisyon etkilerinin kısa dönem testlerine göre daha düşük konsantrasyonlarda başladığını göstermiştir. Akut testlerde her 3 antibiyotik için biyolojik aktvitedeki belirgin düşüş 50 mg/L’den sonra başlarken, kronik testlerde bu etki SMX reaktörü için 45 mg/L, ERY ve TET reaktörleri için 3 mg/L antibiyotik konsantrasyonunda gözlemlenmiştir. Uzun dönemli işletmede bütün reaktörlerde baskın bakteriyel grup Clostridium olarak tespit edilmiştir, bu gruptaki bakteriler her 3 antibiyotiğe karşı direnç kazanmış olabilirler. ERY reaktöründe hem asetoklastik hem de hidrogenotrofik metanojenler baskın durumdayken, SMX ve TET reaktörlerinde hidrogenotrofik türler baskındır. Ayrıca bu maddelerin metabolik yolizleri üzerindeki etkileri de belirlenmiştir. Seçilmiş enzimlerin mRNA düzeyinde incelenmiş olan ekspresyon seviyeleri, inhibisyonun metanojenik yolizleri üzerindeki etkisini ortaya koyarken, SMX reaktör çamurunun aktivitesi, reaktör performansının tersine antibiyotik konsantrasyonu ile orantılı olarak artmıştır. ERY ve TET reaktörleri çöktükten sonra bir süre antibiyotik beslemesi kesilerek sistemin kendini toparlaması için işletilmeye devam edilmiştir. Reaktörlerin performansında herhangi bir düzelme olmazken, ERY çamurunun aktivitesinde ve seçilen enzimlerin ekspresyonunda artış tespit edilmiştir.
-
ÖgeDeğişik Karbon Kaynaklarında Çalıştırılan Aktif Çamur Sistemlerinde Farklı Çamur Yaşlarında Çoğalma Ve Depolama Kinetiği(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-06-02)Bu çalışmanın amacı, farklı aerobik besleme düzenleri ile farklı çamur yaşında işletilen aktif çamur sistemlerinin asetat, nişasta ve bu iki karbon kaynağı karışımına aklime edilmesi sonucunda elde edilecek karbon giderim mekanizmalarının incelenmesidir. Farklı besleme ve işletme koşullarının karbon giderim mekanizması üzerinde etkileri olduğu kadar mikrobiyal dinamikler üzerinde de etkilerinin incelenmesi amacıyla Flüoresanlı yerinde hibritleşme (FISH) tekniği ile başlıca mikrobiyal türler belirlenmiştir. Bu sayede, çalışma, besleme düzeni, çamur yaşı ve mikrobiyal kompozisyon gibi başlıca faktörlerin karbon kaynağı giderim mekanizması üzerinde etkilerinin açıklanmasını hedeflemiştir. Farklı karbon kaynakları ile aklime edilen aktif çamur sistemlerinde yürütülen deneysel çalışma sonuçları stokiyometri, kinetik ve mikrobiyal kompozisyon açısından PHB ve glikojen depolama mekanizmasında farklılıklar olduğunu göstermiştir. Modelleme çalışmaları sonucunda ise, çamur yaşının nişasta giderimin mekanizmasını etkilediği, besleme düzeninin ise sadece depolama hızı üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Modelleme çalışmaları asetat ile sürekli beslenen sistemlerde depolamanın etkin bir proses olarak rol oynadığını, nişasta ile sürekli beslenen sistemlerde ise karbon kaynağının sadece çoğalma prosesi ile tüketildiğini ortaya koymuştur. Aktif çamur sisteminin iki farklı tür karbon kaynağına bir arada aklime edilmesi sonucu bu karbon kaynaklarının tek karbon kaynağı oldukları duruma kıyasla karbon giderim performansında oluşabilecek değişiklerin izlenmesi amacıyla yürütülen 13C Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) çalışmaları, nişastanın ortamda bulunmasının asetat giderim mekanizmasını etkilendiğini ortaya koymuştur.