Farmasötiklerin mikrobiyal lakkaz aracılı biyodegradasyonunun araştırılması ve toksisite değerlendirmeleri
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışmasında farmasötiklerin içinde yer alan antiviral ve antibiyotik ilaçların, mikrobiyal lakkaz enzimi aracılığıyla biyodegradasyon potansiyeli iki farklı yerel fungal izolat ile araştırılmıştır. Ayrıca, bu süreçte ortaya çıkan ürünlerin prokaryotik ve ökaryotik organizmalara toksisitelerini değerlendirmek ve farmasötiklerin çevresel sistemlere zarar vermeden giderimini sağlayacak çevre dostu yöntemler geliştirilmesi hedeflenmiştir. Doğal ortamlarında farmasötik bileşiklerin parçalanmasında etkili olabilecekleri bilinen birçok enzim üretim potansiyeline sahip Ganoderma adspersum A1ve Alternaria sp. D21 funguslarının lakkaz üretme kapasiteleri dört ayrı indikatör bileşikle tarandıktan sonra lakkaz aktiviteleri kantitatif olarak ölçülmüştür. Ascomycota ve Basidiomycota temsilcileri olarak seçilen iki fungusun adapte oldukları çevreler de birbirinden tamamen farklılık göstermektedir. Çevresel farklılığın ve adaptasyonun lakkaz ilişkili giderim proseslerinde oluşturabileceği farklılıklar bu anlamda karşılaştırılmıştır. Karasal orjinli Ganoderma adspersum A1'in en yüksek lakkaz aktivitesi 923,17 U/L olarak ölçülmüştür. Kısmi saflaştırma aşamasından sonra bu değer 2,5 kat artmıştır. Deniz orjinli Alternaria sp. D21 ise 685 U/L enzim aktivitesi göstermiştir. İzolatın morfolojik ve moleküler tanılamaları yapıldıktan sonra farmasötik gradient testleri ile maksimum tolere edebilecekleri ilaç düzeyleri belirlenmiştir. Farmasötik gradient testleri ile ilaç düzeyleri belirlendikten sonra degradasyon deneylerine geçilmiş olup ilaçların biyodegradasyonu üç yaklaşımla (Disk difüzyon, TLC ve HPLC) belirlenmiştir. Seçilen farmasötikler yoğun olarak reçete edilen, pandemi ya da salgınlar sonrasında su sistemlerinde oranlarının artışı bildirilen, çevrede potansiyel toksik risk ve direnç gelişimi endişesi yaratan oseltamivir, favipiravir ve siprofloksasindir. Disk difüzyon testleri ile dört farklı test bakterisine (E. coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ve Staphylococcus epidermidis) karşı siprofloksasinin biyodegradasyon sonucunda antibiyotik etkinliğinin azalışı takip edilmiştir. Elde edilen sonuçlar lakkaz ile biyoderadasyona bağlı olarak saptanan antibiyotik zonlarının küçüldüğünü doğrulamaktadır. TLC analizleri ile ise ilaçların günlük takibi yapılarak biyodegradasyon günlük olarak takip edilmiştir. Buna göre Alternaria sp. D21 izolatı ile inkübasyona bırakılan siprofloksasinin varlığını gösteren TLC bandı 5. gün görece küçülmüş 9. gün ise tamamen kaybolmuştur. Ganoderma adspersum A1 izolatı ile yapılan çalışmada ise ilacın tüm günlerde stabil kaldığı, TLC bandının ise 15. gün görece küçüldüğü takip edilmiştir. TLC takibine dayanarak Ganoderma adspersum A1 izolatının Alternaria sp. D21 izolatına göre favipiravir giderim potansiyelinin ise daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Ganoderma adspersum A1izolatının 5. Günden itibaren etkili bir biyodegradasyon potansiyeli TLC bandının görece küçülmesiyle belirlenmiştir. Oseltamivir fosfat için ise ilacın stabil kaldığı saptanmıştır. HPLC ile farmasötik kalıntı analizlerine göre Alternaria sp. D21siprofloksasini %98,53, favipiraviri %60,3 ve oseltamivir fosfatı %64,51 oranında gidermiştir. Ganoderma adspersum A1 ise siprofloksasini %47,51, favipiraviri %66,03 gidermiş olup, oseltamivir fosfat üzerinde etkili bir biyodegradasyon potansiyeli gösterememiştir. Elde edilen bulgular 3 yöntem için de tutarlı olarak tespit edilmiştir. Biyodegradasyon sürecinde ortaya çıkan metabolitlerin toksisite profilleri incelendiğinde, değişken seviyelerde prokaryotik toksisite gösterdikleri bulunmuştur. Ökaryotik sistemlerde yapılan testler ise, bu metabolitlerin kontrol gruplarına göre daha az toksik olduğunu ortaya koymuştur. Toksisite analizleri standardize edilmiş ve rutin kullanılan Microtox akut toksisite ve Fitotoksisite yöntemleri ile yapılmıştır. Bulgular izole edilen lakkaz üretici fungusların biyolojik atık su arıtma sistemlerinde etkin bir şekilde kullanılabileceğini ve çevresel riskleri minimize edebileceğini göstermektedir. Söz konusu ilaçların lakkaz ile biyodegradasyonunda kullanımının, çevresel yönetim stratejilerinde potansiyel bir çözüm olarak değerlendirilmesi ve daha fazla araştırılması gerekmektedir.
