Development of nanocomposite biodegradable film containing iron nanoparticles biosynthesized by Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae tarafından biyosenteze edilen demir nanopartikler içeren nanokompozit yenilebilir biyoçözünür filmin geliştirilmesi
- Tez No: 712444
- Danışmanlar: PROF. DR. ARZU ÇAĞRI MEHMETOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyosentez, Demir oksit, Nano parçacık, Yenilebilir filmler, Biosynthesis, Iron oxide, Nano particles, Edible movies
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, ensüstriyel uygulamalarında faydalı etkileri teşvik etmek için Saccharomyces cerevisiae mayasının hücre duvarlarının bileşenlerini indirgeyici ajanlar olarak kullanarak demir oksit nanoparçacıklarının (IONP'ler) sentezine ışık tutmuştur. Çalışmanın temel amacı, IONP'ler içeren peynir altı suyu proteini bazlı yenilebilir filmlerin antimikrobiyal ve mekanik özelliklerini incelemektir. Bu çalışmada, demir klorürden (FeCl3) S. cerevisiae kullanılarak üç farklı konsantrasyonda (0.5, 1.0 ve 1.5 mM) IONP'ler sentezlendi. Demir oksit nanoparçacıkları ve parçalanmış maya hücreleri kalıntısı (YSR), 0, 0,25, 0,5 ve 0,75 mM IONP içeren nanokompozit yenilebilir filmler hazırlamak için peynir altı suyu proteini konsantresi ve gliserin ile birlikte kullanılmıştır. Sonuçlar, XRD analizine göre nanopartiküllerin kristal ortalama boyutu (24-35 nm) ve hematit (Fe2O3) olarak IONP'lerin başarılı sentezini gösterirken, FTIR analizlerinden elde edilen spektrum filmlerin protein matrisi içerisinde IONP'lerin varlığını göstermiştir. Aynı zamanda, FESEM görüntüleri, 43 ile 127 nm aralığında nanomalzemelerin varlığını göstermiştir. Filmler, test edilen bakteri suşlarının büyümesine karşı etki göstermemiştir. 0,5 mM ve 0,75 mM IONP içeren filmlerin çekme mukavemeti (TS), kontrol filmlerine (IONP'siz) kıyasla önemli ölçüde artmıştır (P<0.05). Bununla birlikte, IONP'li filmlerin kırılma anında %E ve su buharı geçirgenliği, IONP'siz WPC filmlere kıyasla önemli ölçüde azaldığı görülmüştür(P<0.05). Beyazlık indeksi ve sararma indeksinin yanı sıra film içeren IONP'lerde renk değişimi (∆) önemli ölçüde artmıştır (P<0.05). Sonuç olarak, peynir altı suyu proteini bazlı filmlerin içerisinde bulunan IONP'ler, antibakteriyel ajan olarak hiçbir etki göstermedi, fakat film içerisine eklenen IONP'ler, peynir altı suyu proteini bazlı yenilebilir filmlerin mekanik özelliklerini geliştirdiği gözlendi.
Özet (Çeviri)
The present study has sheds light on the synthesis of iron oxide nanoparticles (IONPs) by Saccharomyces cerevisiae yeast as a green method by using the components of yeast cell walls as reducing agents to promote more beneficial effects in life applications. The main objective of the study is to examine the antimicrobial and mechanical properties of whey protein based edible films contained IONPs. At the present study, IONPs were synthesized by using S. cerevisiae from iron chloride (FeCl3) precursor at three different concentrations (0.5, 1.0, and 1.5 mM). These iron oxide nanoparticles and lysed yeast cells residue (YSR) were used with whey protein concentrate and glycerine to prepare nanocomposite edible films contained 0, 0.25, 0.5 and 0.75 mM IONPs. The results have shown successful synthesis of IONPs as hematite (Fe2O3) according to the XRD analysis with crystal average size (24-35 nm), while FTIR spectrum indicated the presence of IONPs with the protein matrix of the films. The FESEM images have shown the presence of nanomaterials in range between 43 and 127 nm. The films have shown zero inhibitory effects against the growth of tested bacterial strains. Tensile strength (TS) of the films containing 0.5 mM and 0.75 mM IONPs increased significantly (P<0.05) compared to the control films (without IONPs). E% at break and water vapor permeability of the films with IONPs decreased significantly (P<0.05) when compared to WPC films with no IONPs. The colour change (∆) was increased significantly (P<0.05) in IONPs contained films as well as the whiting index and yellowing index. In conclusion, incorporative IONPs into whey protein film showed no influence as antibacterial agent. Yet, IONPs enhanced the mechanical properties of whey protein based edible films.
Benzer Tezler
- Çinko nanotanecik içeren polimer nanokompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of polymer nanocomposite materials incorporated zno nanoparticles
ALEV AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE KÜÇÜKBAYRAK OSKAY
- Development of active packaging materials based on buckwheat starch containing silver nanoparticles for food applications
Gıda uygulamaları için gümüş nanopartikül içeren karabuğday nişastası esaslı aktif ambalaj malzemelerin geliştirilmesi
SOLMAZ ŞEBNEM SEVERCAN
Doktora
İngilizce
2025
Gıda MühendisliğiAbdullah Gül ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEVSER KAHRAMAN
DOÇ. DR. LEVENT YURDAER AYDEMİR
- Processing of polylactide nanofibrous and film structures: Effects of polymer blending and bio-additives on structure-property relationships
Polilaktit nanolif ve film yapılarının işlenmesi: Polimer karışımı ve biyo-katkıların yapı-özellik ilişkileri üzerine etkisi
HANDAN PALAK
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU
- Nanokristal selüloz ve lignin katkılı polilaktik asit esaslı tek ve iki katmanlı aktif gıda ambalaj filmlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of polylactic acid based mono- and bilayer active food packaging films incorporated with nanocrystalline cellulose and lignin
EZGİ İNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA AYHAN
- Effect of polylactide molecular weight on cellulose nanocrystal dispersion quality
Polilaktitin molekül ağırlığının selüloz nanokristal dağılım kalitesine etkisi
ANIL DÜNDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR