Aktif çamur enzimleriyle organik mikrokirleticilerin biyolojik dönüşümü

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜLŞAH GÜNEL

Danışman: GÜLSÜM YILMAZ, CİHAN AYDIN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Endüstriyel gelişmeler, kentleşme ve tarımsal faaliyetlerin hız kazanmasıyla birlikte atık sularda giderek daha fazla tespit edilen organik mikrokirleticiler, çevresel ve halk sağlığı açısından ciddi tehditler oluşturmaktadır. İlaç aktif maddeleri, özellikle antibiyotikler, düşük konsantrasyonlarda dahi sucul organizmalarda toksik etkilere neden olmakta ve antibiyotik direnç genlerinin yayılımını teşvik etmektedir. Geleneksel atık su arıtma yöntemleri, bu tür dirençli ve kalıcı bileşiklerin tamamen uzaklaştırılmasında yetersiz kalmakta; bu durum biyoteknolojik temelli alternatif yaklaşımlara olan ihtiyacı gündeme getirmektedir. Bu tez çalışmasında, aktif çamurdan ekstrakte edilen hücresiz lizatlar kullanılarak seçilmiş antibiyotiklerin bozunma potansiyelleri değerlendirilmiş; eş zamanlı olarak çeşitli enzim aktiviteleri kolorimetrik analizler aracılığıyla kantitatif olarak belirlenmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında sefazolin (CFZ), sefuroksim (CXM), siprofloksasin (CIP) ve sülfametoksazol (SMX) antibiyotikleri model mikrokirletici olarak seçilmiş; bu bileşiklerin enzimatik yollarla parçalanabilirliği spektrofotometrik analizler ve yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ölçümleriyle izlenmiştir. Antibiyotiklerin enzim aracılı bozunma süreçlerinde rol oynayabilecek lakkaz, peroksidaz, fosfataz ve glukuronidaz enzimlerine ait aktivite düzeyleri mikroplaka deneyleri kullanılarak kantitatif olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, aktif çamurdan elde edilen mikrobiyal toplulukların yapısı Yeni Nesil Dizileme (Next Generation Sequencing, NGS) yöntemiyle analiz edilerek, enzimatik aktiviteyle ilişkili potansiyel mikrobiyal türler ortaya konmuştur. Enzim + antibiyotik uygulaması kapsamında elde edilen giderim sonuçları mevsimsel bazda değerlendirildiğinde; ilkbahar mevsiminde %54–85, yaz mevsiminde %55–100, sonbahar mevsiminde %53–86 ve kış mevsiminde %42–80 aralığında değişen giderim yüzdeleri belirlenmiştir. Mevsim ayrımı yapılmaksızın tüm deney koşulları birlikte ele alındığında giderim yüzdelerinin genel olarak %42 ile %100 arasında değiştiği görülmektedir. Antibiyotik türlerine göre değerlendirildiğinde ise enzim + antibiyotik uygulaması altında CIP için %80–100, CXM için %68–100, CFZ için %55–78 ve SMX için %42–100 aralığında giderim yüzdeleri kaydedilmiştir. Bu çalışmanın temel amacı, aktif çamurdan ekstrakte edilen enzimlerin çevresel mikrokirleticilere karşı kullanım potansiyelini ortaya koyarak, arıtım süreçlerinde etkinliğin artırılmasına ve çevresel sürdürülebilirliği destekleyen yenilikçi, ekonomik ve çevre dostu biyoteknolojik yaklaşımların geliştirilmesine katkı sağlamaktır.