Bdellovibrio bacteriovorus'un Biyofilm ve Mikrobiyal Korozyon Üzerindeki İnhibisyon Etkisinin Araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NAHDHOIT AHAMADA RACHID
Danışman: Nihal Doğruöz Güngör
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Mikrobiyal korozyon, mikroorganizmaların neden olduğu veya hızlandırdığı metallerin bozulmasından oluşan bir süreçtir. Bu mikrobiyolojik olay önemli endüstriyel ve ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu nedenle, bu endüstriyel sorunun kontrolüne yönelik çeşitli yöntemler geliştirilmekte ve avcı bakterilerin kullanımının bu sorunla mücadelede potansiyel bir biyolojik alternatif olabileceği düşünülmektedir. Bu avcı bakterilerin potansiyel olarak diğer mikroorganizmalarla beslenerek metal yüzeyinde korozyona neden olan bakterilerin gelişimini veya metabolik faaliyetlerini engellediği düşünülmektedir. Bdellovibrio bacteriovorus, çoğalmak için diğer bazı bakterileri avlama özelliğiyle oldukça iyi bilinen avcı bakterilerden biridir. Bu çalışmanın amacı, Bdellovibrio bacteriovorus HD100'ün biyofilm oluşumunu engellenmesi ve paslanmaz çeliğin mikrobiyal korozyonu üzerindeki etkisini araştırmaktır. 316L paslanmaz çelik, çeşitli endüstrilerde, boru hattı ekipmanlarında ve tıbbi cihazlarda kullanılan yüksek korozyon direncine sahip metallerden biridir. Bu çalışmada, bir su soğutma kulesini simüle eden üç paralel model su sirkülasyon sistemi tasarlanmış ve 316L paslanmaz çelik kuponlar 8 aylık bir süre boyunca sistemlere yerleştirilmiştir. Çalışmamızda steril çeşme suyu içeren bir kontrol sistemi, steril olmayan çeşme suyu içeren bir sistem ve B. bacteriorovus HD100 içeren steril olmayan çeşme suyu içeren üçüncü bir sistem kullanılmıştır. Avcı bakteri içeren sistem ve içermeyen sistemdeki kuponlar her ay düzenli olarak çıkarılarak, paslanmaz çelik yüzeyde oluşan kantitatif biyofilm miktarı, EPS bileşenleri olan karbonhidrat ve protein miktarı, aerobik heterotrofik bakteri sayısı belirlenmiştir. Bunun yanında Illumina MiSeq dizeleme yöntemi kullanılarak biyofilmdeki bakteri toplulukları belirlenmiş ve oluşan biyofilm 3D optik profilometre altında görselleştirilmiştir. Ayrıca, sistemlerdeki fiziko-kimyasal parametreler ve sudaki aerobik heterotrofik bakteri sayısı da her ay belirlenmiştir. Mikrobiyal korozyonu değerlendirmek için bu kuponların ağırlık kayıpları hesaplanmış ve kuponlarda oluşan korozyon hasarları SEM/EDS analizleri ile incelenmiştir. Çalışma sonuçları değerlendirildiğinde üç sistemdeki toplam çözünmüş madde miktarının ve iki bakteriyel sistem biyofilmlerinde bulunan aerobik heterotrofik bakteri sayılarının önemli ölçüde farklı olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca avcı bakteri içeren sistemdeki EPS içeriğindeki toplam protein miktarının diğer bakteri içeren sisteme göre daha düşük olduğu belirlenmiştir. Biyoinformatik analizle desteklenen metagenomik sonuçlar, avcı bakteri içeren sistemin diğer bakteri içeren sisteme göre daha düşük bakteri bolluğuna ve çeşitliliğine sahip olduğunu göstermiştir. Öte yandan, B. bacteriovorus içermeyen bakterili sisteme yerleştirilen kuponlarda daha yüksek bir ağırlık kaybı gözlenirken, en düşük ağırlık kaybı steril sisteme yerleştirilen kuponlarda gözlenmiştir. SEM/EDS analizleri ile kuponların bölgesel korozyona uğradığını göstermiştir. Bu çalışma, B. bacteriovorus HD100'ün çevresel biyofilm oluşumu ve 316L paslanmaz çeliğin mikrobiyal korozyonunun engellenmesi üzerindeki etkisine ilişkin ilk verileri temsil etmektedir. Sonuçlarımız, 316L paslanmaz çelik bazlı ekipmanların biyolojik kontrolünde B. bacteriovorus HD100'ün kullanılmasına yönelik bir katkı sağlayabilir. Son olarak, bu çalışmadan elde edilen veriler, mikroorganizmaların neden olduğu endüstriyel sorunların çevre dostu yöntemlerle çözülmesine katkıda bulunabilir.