Lactobacillus coryniformis BAKTERİSİNDEN İZOLE EDİLEN KİTİNAZ ENZİMİNİN ÇİNKOOKSİT (ZNO) NANOPARTİKÜLLERİNE İMMOBİLİZASYONU VE DEPO ZARARLISI MISIR BİTİ (SİTOPHİLUS ZEAMAİS)NİN GELİŞİMİ ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI


Creative Commons License

Dikbaş N. (Yürütücü), Tozlu G., Kotan R., Öznülüer Özer T.

TÜBİTAK Projesi, 2019 - 2020

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2019
  • Bitiş Tarihi: Ekim 2020

Proje Özeti

Son yıllarda biyoteknoloji ve nanoteknoloji alanlarında yaşanan hızlı gelişmeler sonucu keşfedilen yöntemlerin bazıları, tarım sektöründe çeşitli alanlarda sıklıkla kullanılmaktadır. Bunlar, geleneksel yöntemlerle kıyaslandığında birçok üstün özelliklerinden dolayı araştırmacıların ilgi odağı haline gelmiştir. Bu yöntemlerden yararlanılarak ülkemizde yoğun olarak yetiştiriciliği yapılan tohumluk mısırın depo şartlarında zararlılar tarafından uğradığı verim ve kalite düşüklüğünü biyoteknolojik bir yaklaşımla oluşturulan biyolojik bir ürünle en aza indirilmesi planlanmaktadır. Bu kapsamda depo zararlısı olarak bilinen mısır biti Sitophilus zeamais Motschulsky gelişiminin, oluşturulacak olan nano formülasyon ile kontrol altına alınması amaçlanmaktadır.

Projemizin ön çalışma denemelerinde; peynirden izole edilen Lactobacillus coryniformis’den kitinaz enzimi kısmi olarak saflaştırılmıştır. İkinci aşamada Çinkooksit (ZnO) nanopartiküllerine immobilizasyonu yapılmıştır. Daha sonra mısır depo zararlısı olan Sitophilus zeamais üzerine 0, 2, 4, 6, 10 mg/l olarak oluşturulan bu formülasyon uygulanmış ve sonuçlar projede ön çalışma olarak sunulmuştur.

Proje çalışmamızın ilk safhasında, Lactobacillus coryniformis’den kitinaz enziminin aktivitesi spektrofotometrik yöntemle incelenecektir.İkinci aşamada, bakteriden elde edilen kitinaz enzimi Yüksek Performanslı Sıvı Kromotografisi (HPLC) Fraksiyon kollektörü kolon yöntemi ile saflaştırılacaktır. Üçüncü aşamada ise çinkooksit (ZnO) nanopartiküllerine kitinazın immobilizasyonu yapılarak Nano formülasyon oluşturulacaktır. Oluşturulan formülasyonun optimizasyonu için pH, başlangıç derişimi ve sıcaklığın etkileri incelenecektir. Yapılan immobilizasyonun stabilitesini kontrol etmek amacıyla, FTIR (Fourier Transform Infrared Spektrofotometre), SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu), AFM (Atomik Kuvvet Mikroskobu) Ölçümleri ve EDX (Enerji Dağılımlı X-ışını) Analizi yapılacaktır.

 

Tüm bu işlemlerin sonunda dördüncü aşamada, beş farklı Nano-İnsektisit dozu oluşturularak (0, 2, 4, 6, 10 mg/l), yirmibeş ergin beş nano formülasyon dozu ve dört tekrarlı olacak şekilde mısır tanelerine spreyleme yöntemi ile uygulanarak böceğin beslenirken vücuduna alması sağlanacaktır. Beşinci aşamada, böcek bağırsak dokuları mikrotom cihazı ile kesilerek enzim analizleri için çıkarılacaktır. Altıncı aşamada, böceklerin bağırsaklarından örnek alınarak alkalin fosfataz, adenozin trifosfataz, laktat dehidrojenaz aktivitelerinin belirlenmesi için analize tabi tutulacak, kontrollere göre kıyaslama yapılacaktır.

Bu formülasyonda temel kuramımız, sosyo ekonomik olarak fayda sağlamaya yöneliktir. Bu amaçla, piyasada yüksek oranlarda kullanılan kimyasal insektisitlerle (malation vb.) yarışabilir (ucuz, hızlı nüfus edebilir vs.) bir ürün elde ederek ülke ekonomisine direkt ve indirekt olarak katkı sağlayarak bilim insanlarına yol gösterecek ve konuyla ilgili yayınlar yapılarak literatür çalışmalarına destek verilecektir.