Araştırma Makalesi

Gıda ve Sağlık Uygulamaları İçin UV-A Işıma Altında Alternatif Bir Fotokatalizör Olarak: Doğal Melanin Nanoparçacıkları

Sayı: 32 31 Aralık 2021
PDF İndir
EN TR

Gıda ve Sağlık Uygulamaları İçin UV-A Işıma Altında Alternatif Bir Fotokatalizör Olarak: Doğal Melanin Nanoparçacıkları

Öz

UV ışıması altında metalik nanoparçacıkların fotokatalitik etkisinin keşfedilmesinden bu yana, toksik olmayan nanoparçacıklara dayalı yenilikçi bir malzeme sınıfının geliştirilmesi, gıda ve sağlık uygulamalarında kullanılabilirlikleri nedeniyle büyük ilgi toplamıştır. Fotokatalizör metalik nanoparçacıklara sürdürülebilir, biyouyumlu, biyolojik olarak parçalanabilir bir alternatif olarak, bu çalışmada UV-A ışıması altında doğal melanin nanoparçacıklarının (MNP) fotokatalitik aktivitesi gram negatif bakteri suşu Escherichia coli (E. coli)’nin üzerinde gösterilmiştir. İlk olarak, nano boyutlu melanin nanoparçacıkları doğal kaynak mürekkep balığı (Sepia officinalis) mürekkebinden ekstrakte edilmiş ve UV-A ışıması altında singlet oksijen de dahil olmak üzere, reaktif oksijen türleri üretme inaktivasyon yetenekleri 1,3-difenilizobenzofuran (DPBF) ile tespit edilmiştir. UV-A içeren ve içermeyen MNP'nin antimikrobiyal etkinlikleri araştırılmıştır. Dinamik ışık saçılımı (DLS) analizi ve taramalı elektron spektroskopisi (SEM) görüntüleri, elde edilen MNP çapının sırasıyla 214 ± 0,5 nm ve 129 ± 30 nm olduğunu göstermiştir. Sadece bir dakikalık ışık uygulaması sonucunda ortamdaki DPBF'nin tamamının sönümlendiği ve MNP'nin UV-A ışıması altında ortama serbest radikaller verdiği kanıtlanmıştır. Tüm konsantrasyonlardaki deney gruplarına uygulanan bir dakikalık UV-A ışıma altındaki MNP çözeltisinin varlığı, tek başına UV-A ışıması ile kıyaslandığında belirgin seviyede hücresel inaktivasyonu arttırdığı gözlemlenmiştir. Bir dakikalık uygulama hücresel apoptozun %70 düzeyinde gerçekleşmesine neden olmuş ve tüm gruplar içerisinde en iyi sonucu vermiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

2209A

Teşekkür

Bu çalışma TUBITAK 2209-A proje desteği tarafından fonlanmıştır. Yazarlar bu çalışmaya verdiği maddi ve manevi destek sebebiyle Sayın Mustafa Kemal Altınel’e ve EPS firmasına şükranlarını sunmaktadır. Ayrıca yazarlar, deneysel çalışmalar sırasında yardımlarından ve emeklerinden dolayı Sayın Emel Bakay’a teşekkürü borç bilirler.

Kaynakça

  1. Jo, W. K., and Tayade, R. J. (2014). New generation energy-efficient light source for photocatalysis: LEDs for environmental applications. Industrial and Engineering Chemistry Research, 53(6), 2073–2084.
  2. Pal, A., Alam, S., Mittal, S., Arjaria, N., Shankar, J., and Kumar, M. et al. (2016). UVB irradiation-enhanced zinc oxide nanoparticles-induced DNA damage and cell death in mouse skin. Mutation Research/Genetic Toxicology And Environmental Mutagenesis, 807, 15-24. doi: 10.1016/j.mrgentox.2016.06.005
  3. Harsanyl, Z., Post, P., Brinkmann, J., Chedekel, M., and Deibel, R. (1980). Mutagenicity of melanin from human red hair. Experientia, 36(3), 291-292. doi: 10.1007/bf01952282
  4. Ullrich, SE. (2002). Photoimmune suppression and photocarcinogenesis. Front Biosci, 7, 684-703.
  5. Ziegler, A., Jonason, A., Leffellt, D., Simon, J., Sharma, H., & Kimmelman, J. … Brash, D. (1994). Sunburn and p53 in the onset of skin cancer. Nature, 372(6508), 773-776. doi: 10.1038/372773a0
  6. Nghiem, D., Kazimi, N., Clydesdale, G., Ananthaswamy, H., Kripke, M., and Ullrich, S. (2001). Ultraviolet A Radiation Suppresses an Established Immune Response: Implications for Sunscreen Design. Journal Of Investigative Dermatology, 117(5), 1193-1199. doi: 10.1046/j.0022-202x.2001.01503.x
  7. Yoshikawa, T., Rae, V., Bruins-Slot, W., van den Berg, J., Taylor, J., and Streilein, J. (1990). Susceptibility to Effects of UVB Radiation on Induction of Contact Hypersensitivity as a Risk Factor for Skin Cancer in Humans. Journal Of Investigative Dermatology, 95(5), 530-536. doi: 10.1111/1523-1747.ep12504877
  8. Elmets, C., Bergstresser, P., Tigelaar, R., Wood, P., and Streilein, J. (1983). Analysis of the mechanism of unresponsiveness produced by haptens painted on skin exposed to low dose ultraviolet radiation. Journal Of Experimental Medicine, 158(3), 781-794. doi: 10.1084/jem.158.3.781

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2021

Gönderilme Tarihi

23 Aralık 2021

Kabul Tarihi

3 Ocak 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Sayı: 32

Kaynak Göster

APA
Akman, B., İslam, B., Kaleli Can, G., Topaloğlu Avşar, N., Şen Karaman, D., & Baysoy, E. (2021). Gıda ve Sağlık Uygulamaları İçin UV-A Işıma Altında Alternatif Bir Fotokatalizör Olarak: Doğal Melanin Nanoparçacıkları. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 32, 940-946. https://doi.org/10.31590/ejosat.1040830

Cited By