Brokoli (Brassica oleracea) yeşil yapraklarından gümüş nanopartiküllerin (AgNPs) sentezi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis, characterization, and determination of antimicrobial properties of silver nanoparticles (AgNPs) from broccoli (Brassica oleracea) green leaves
- Tez No: 1013025
- Danışmanlar: PROF. DR. CUMALİ KESKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mardin Artuklu Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, brokoli (Brassica oleracea var. italica) bitkisinden elde edilen yeşil sentez yöntemi kullanılarak gümüş nanopartiküller (AgNPs) sentezlendi. İtalica yaprağı özütünün karakterizasyonu ve antimikrobiyal aktiviteleri araştırıldı. AgNPs, 100 mM AgNO₃ çözeltisinin sulu brokoli yaprağı özütü ile karıştırılmasıyla sentezlendi. Gümüş iyonlarının indirgenmesi, 30 dakika içinde koyu kahverengiye renk değişimi ile izlendi. Karakterizasyon, UV-Vis spektroskopisi, XRD, SEM-EDX, TEM, FT-IR ve zeta potansiyel analizi kullanılarak gerçekleştirildi. UV-Vis spektroskopisi, 457,99 nm'de karakteristik yüzey plazmon rezonansı gösterdi. XRD analizi, ortalama kristalit boyutu 34,93 nm olan yüz merkezli kübik kristal yapıyı ortaya çıkardı. SEM ve TEM görüntüleri, 20 nm'nin altında parçacık boyutlarına sahip küresel bir morfoloji gösterdi. EDX, elementel bileşimin ağırlıklı olarak gümüş olduğunu doğruladı. FT-IR analizi, brokoli özütündeki hidroksil, karboksil, fenol ve amin gruplarının AgNPs'nin indirgenmesinde ve stabilizasyonunda önemli roller oynadığını ortaya koymuştur. -14,9 mV'lik zeta potansiyeli iyi bir stabiliteyi göstermiştir. Antimikrobiyal aktivite, Minimum İnhibitör Konsantrasyonu (MIC) yöntemi kullanılarak patojenik mikroorganizmalara karşı değerlendirilmiştir. AgNPs, test edilen tüm mikroorganizmalara karşı güçlü antimikrobiyal aktivite göstermiştir: Staphylococcus aureus'a karşı 0,78 mg/L, Escherichia coli'ye karşı 1,56 mg/L ve Candida albicans'a karşı 0,78 mg/L. Bu değerler, 2 mg/L MIC değerleri gösteren standart antibiyotiklerden (vankomisin, kolistin ve flukonazol) önemli ölçüde daha düşüktür (daha etkilidir). Brokoli özütü tek başına bakterilere karşı inhibisyon göstermemiş ve mayaya karşı sınırlı aktivite göstermiştir. Sonuç olarak, bu çalışma, genellikle tarımsal atık olarak kabul edilen brokoli yapraklarının, gümüş nanopartiküllerin yeşil sentezi için başarıyla kullanılabileceğini göstermektedir. Biyosentez yoluyla elde edilen AgNP'ler, patojenik bakteri ve mantarlara karşı mükemmel antimikrobiyal aktivite sergilemektedir; bu da biyomedikal alanlarda, ilaç endüstrilerinde ve antibiyotik dirençli mikroorganizmalarla mücadelede alternatif ajanlar olarak potansiyel uygulamalarına işaret etmektedir. Kanser hücre hatları üzerindeki sitotoksik etkileri, antibiyofilm aktiviteleri ve gıda ambalajlama ve tarımsal biyoteknolojideki potansiyel uygulamaları hakkında daha fazla araştırma yapılması önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using a green synthesis method derived from broccoli (Brassica oleracea var. italica). The characterization and antimicrobial activities of italica leaf extract were investigated. AgNPs were synthesized by mixing 100 mM AgNO₃ solution with aqueous broccoli leaf extract. Reduction of silver ions was monitored by color change to dark brown within 30 minutes. Characterization was performed using UV-Vis spectroscopy, XRD, SEM-EDX, TEM, FT-IR, and zeta potential analysis. UV-Vis spectroscopy showed characteristic surface plasmon resonance at 457.99 nm. XRD analysis revealed a face-centered cubic crystal structure with an average crystallite size of 34.93 nm. SEM and TEM images showed spherical morphology with particle sizes below 20 nm. EDX confirmed the elemental composition is predominantly silver. FT-IR revealed that hydroxyl, carboxyl, phenol, and amine groups from broccoli extract played crucial roles in the reduction and stabilization of AgNPs. The zeta potential of -14.9 mV indicated good stability. Antimicrobial activity was evaluated against pathogenic microorganisms using the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) method. AgNPs exhibited strong antimicrobial activity against all tested microorganisms: 0.78 mg/L against Staphylococcus aureus, 1.56 mg/L against Escherichia coli, and 0.78 mg/L against Candida albicans. These values were significantly lower (more effective) than standard antibiotics (vancomycin, colistin, and fluconazole), which showed 2 mg/L MIC values. Broccoli extract alone showed no inhibition against bacteria and limited activity against yeast. In conclusion, this study demonstrates that broccoli leaves, which are often considered agricultural waste, can be successfully utilized for the green synthesis of silver nanoparticles. The biosynthesized AgNPs exhibit excellent antimicrobial activity against pathogenic bacteria and fungi, suggesting their potential applications in biomedical fields, pharmaceutical industries, and as alternative agents in combating antibiotic-resistant microorganisms. Further research is recommended to investigate their cytotoxic effects on cancer cell lines, antibiofilm activities, and potential applications in food packaging and agricultural biotechnology.
Benzer Tezler
- Hasat sonrası melatonin ve yenilebilir film kaplama uygulamalarının taze kesilmiş brokolilerde muhafaza süresi ve kaliteye etkileri
Effects of postharvest melatonin and edible film coating treatments on storage life and quality of fresh cut broccoli
HABİBE MELİNHAN SAVRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatSelçuk ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN KÜÇÜKBASMACI SABIR
- Derim sonrası farklı uygulamaların brokkolinin (Brassica oleracea L.var. italica) antioksidan özellikleri ve derim sonrası fizyolojisi üzerine etkileri
Effects of different postharvest treatments on the antioxidant properties and postharvest physiology of broccoli (Brassica oleracea L. var. italica)
GİZEM ŞAHİN ÖZALP
- Sera koşullarında vermikompost ve amonyum nitrat uygulamalarının brokoli (Brassica oleracea L.var. İtalica) bitkisine etkisinin toprak ve yaprak analizleriyle belirlenmesi
Determination of the effect of vermicompost and amonium nitrate applications on broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica) plant by soiland leaf analyses undergreenhouse conditions
ALİ ZAHMACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
ZiraatNamık Kemal ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM AHİ
YRD. DOÇ. DR. KORKMAZ BELLİTÜRK
- Fertigasyon tekniği ile organik ve kimyasal gübre uygulamalarının brokolinin (Brassica oleracea L. var. İtalica) verim ve kalitesi üzerine etkinliğinin belirlenmesi
Determination of organic and chemical fertilizer application effectiveness on yield and quality of broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica)
MÜNTEHA ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
ZiraatNamık Kemal ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM AHİ
- Sera ortamında vermikompost ve sölom sıvısı uygulamalarının brokoli (Brassica oleracea L. var. italica)'nin biyoaktif içeriklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of vermicompost and coelom liquid applications on the bioactive content of broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) in the greenhouse condition
UĞUR UKUŞLU