Yeşil sentez çinko oksit nanopartiküllerin bazı oral patojenler üzerine etkilerinin değerlendirilmesi
| dc.authorid | 0000-0001-7651-7696 | |
| dc.contributor.advisor | Torlak, Emrah | |
| dc.contributor.author | Sevinç Şaşmaz, Canan | |
| dc.date.accessioned | 2026-05-18T06:55:27Z | |
| dc.date.available | 2026-05-18T06:55:27Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.date.submitted | 2025 | |
| dc.department | NEÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı | |
| dc.description | Doktora Tezi | |
| dc.description.abstract | Ağız mikrobiyomunda yaygın olarak bulunan biyofilm oluşturma yeteneğine sahip patojenler diş ve diş eti problemlerinin başlıca nedenleri arasındadır. Bu nedenle antibiyofilm nitelikte antimikrobiyal ajanlar ağız ve diş sağlığının iyileştirilmesinde fayda sağlama potansiyeline sahiptir. Alternatif antimikrobiyal ajanlar arasında yeşil sentez ile elde edilen nanopartiküller (NP) çevre dostu ve biyouyumlu olmaları ile dikkat çekmektedir. Bu çalışmada Peganum harmala tohum ekstraktı kullanılarak yeşil sentez yöntemiyle elde edilen çinko oksit NP (Y-ZnO NP)’lerin karakterizasyon sonuçlarının ve biyolojik aktivitelerinin kimyasal sentez ZnO NP (K-ZnO NP)’ler ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, ZnO NP’lerin sentez yöntemi, boyutları ve şekillerinin biyolojik aktiviteleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Karakterizasyon amacıyla ZnO NP’lerin morfolojik, yapısal, boyut ve yüzey özellikleri ultraviyole görünür bölge spektroskopisi (UV-VIS), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını difraksiyonu (XRD), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ve zeta potansiyel analizleri ile incelenmiştir. ZnO NP’lerin antibakteriyel etkileri agar difüzyon, broth mikrodilüsyon ve çoğalma eğrisi analizleriyle, antibiyofilm etkileri ise kristal viyole boyama ve ekstraselüler polimerik madde (EPS) üretimi analizleri ile üç oral patojen bakteri türü (Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis ve Streptococcus mutans) üzerinde değerlendirilmiştir. ZnO NP’lerin bakterilerin hücresel solunumuna etkileri 2,3,5-trifeniltetrazolyum klorür (TTC) indirgenmesi, membran geçirgenliğine etkileri ise β-galaktosidaz salınımı ile değerlendirilmiştir. Hücrelerdeki süperoksit anyon düzeyleri Nitroblue tetrazolyum (NBT) indirgenmesi yöntemi ile ölçülmüştür. ZnO NP’lere maruziyetin bakteri hücrelerinde neden olduğu morfolojik değişimler ise FE-SEM ile görüntülenmiştir. Karakterizasyon sonuçları her iki yöntemle sentezlenen ZnO NP’lerin kristal yapıda ve küresel morfolojiye sahip olduğunu göstermiştir. Y-ZnO NP’lerin partikül boyutlarının 5-65 nm aralığında, K-ZnO NP’lerin partikül boyutlarının ise 25-50 nm aralığında olduğu gözlenmiştir. Y-ZnO NP’lerin minimum inhibisyon konsantrasyonu (MİK) değerleri S. aureus ve E. faecalis için 62,5 µg/mL, S. mutans için 31,25 µg/mL olarak, K-ZnO NP’lerin MİK değerleri ise sırasıyla 250 µg/mL, 500 µg/mL ve 125 µg/mL olarak belirlenmiştir. Agar difüzyon yöntemi ile maksimum inhibisyon zonu Y-ZnO NP uygulamasıyla S. mutans’a karşı ölçülmüştür. Y-ZnO NP’ler 500 µg/mL konsantrasyonda S. aureus, E. faecalis ve S. mutans’ın biyofilm üretimini sırasıyla %82, %71 ve %93 oranında inhibe etmiştir. Aynı konsantrasyonda K-ZnO NP’ler ile elde edilen inhibisyon oranları ise sırasıyla %49, %41 ve %59’dur. Bu sonuçlar ile uyumlu olarak Y-ZnO NP’lerin biyofilm oluşumuyla doğrudan ilişkili olan EPS üretimini daha yüksek oranda inhibe ettiği tespit edilmiştir. Ayrıca, Y-ZnO NP’lerin bakteriyel solunumu K-ZnO NP’lere kıyasla daha yüksek düzeyde baskıladığı, hücre membran geçirgenliğini ve süperoksit anyon üretimini daha yüksek düzeyde artırdığı gözlenmiştir. FE-SEM analizleri, ZnO NP’lerin bakteri hücre morfolojisi üzerinde belirgin yapısal değişimlere yol açtığını göstermiştir. Y-ZnO NP’ler, K-ZnO NP’lere kıyasla hücre yüzeyine daha güçlü biçimde adsorbe olmuş, hücre etrafında yoğun partikül birikimleri oluşturmuştur. Elde edilen sonuçlar ZnO NP’lerin biyolojik aktivitelerinin yeşil sentez ile arttırılabileceğini ve yeşil sentez ZnO NP’lerin biyofilm oluşturma yeteneğine sahip patojenler ile mücadele için kullanım potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymaktadır. | |
| dc.description.abstract | Pathogens commonly found in the oral microbiome that possess biofilm-forming ability are among the primary causes of dental and periodontal diseases. Therefore, antimicrobial agents with antibiofilm properties have the potential to contribute to the improvement of oral health. Among alternative antimicrobial agents, nanoparticles synthesized via green methods have attracted attention due to their ecofriendly and biocompatible nature. In this study, zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) synthesized using Peganum harmala seed extract via a green synthesis method (Y-ZnO NPs) were characterized and their biological activities were compared with those of chemically synthesized ZnO NPs (K-ZnO NPs). Additionally, the effects of synthesis method, particle size, and shape on the biological activities of ZnO NPs were evaluated. Characterization of the ZnO NPs including their morphological, structural, dimensional and surface properties was performed using ultraviolet–visible (UV–VIS) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and zeta potential analysis. The antibacterial activities of the ZnO NPs were assessed against three oral pathogenic bacterial species (Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, and Streptococcus mutans) using agar diffusion, broth microdilution, and growth curve analyses. Antibiofilm activities were evaluated through crystal violet staining and EPS production assays. The effects of ZnO NPs on bacterial cellular respiration were determined by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) reduction, while their effects on membrane permeability were assessed by β-galactosidase release. Intracellular superoxide anion levels were measured by the Nitroblue tetrazolium (NBT) reduction method. Morphological changes in bacterial cells caused by ZnO NP exposure were visualized using FE-SEM imaging. Characterization results revealed that ZnO NPs synthesized by both methods exhibited crystalline structure and spherical morphology. The particle sizes of Y-ZnO NPs were found to range from 5 to 65 nm, while those of K-ZnO NPs ranged from 25 to 50 nm. The minimum inhibitory concentration (MIC) values of Y-ZnO NPs were determined to be 62.5 µg/mL for S. aureus and E. faecalis, and 31.25 µg/mL for S. mutans, whereas the MIC values of K-ZnO NPs were 250 µg/mL, 500 µg/mL, and 125 µg/mL, respectively. According to the agar diffusion method, the maximum inhibition zone was observed against S. mutans treated with Y-ZnO NPs. At a concentration of 500 µg/mL, Y-ZnO NPs inhibited biofilm formation by S. aureus, E. faecalis and S. mutans by 82%, 71%, and 93%, respectively. In comparison, K-ZnO NPs achieved inhibition rates of 49%, 41%, and 59% at the same concentration. Consistent with these findings, Y-ZnO NPs also more effectively suppressed EPS production, which is directly associated with biofilm formation. Furthermore, Y-ZnO NPs were found to inhibit bacterial respiration to a greater extent than KZnO NPs and to induce higher levels of membrane permeability and superoxide anion production. FE-SEM analysis revealed distinct morphological alterations in bacterial cells exposed to ZnO NPs. Compared to KZnO NPs, the Y-ZnO NPs exhibited stronger surface adsorption and dense accumulation around bacterial cells. The results indicate that the biological activities of ZnO NPs can be enhanced through green synthesis, and that green-synthesized ZnO NPs possess promising potential for combating biofilm-forming pathogenic bacteria. | |
| dc.description.sponsorship | Bu tez çalışması Necmettin Erbakan Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Koordinatörlüğü tarafından 221415003 numaralı proje ile desteklenmiştir. | |
| dc.identifier.citation | Sevinç Şaşmaz, C. (2025). Yeşil sentez çinko oksit nanopartiküllerin bazı oral patojenler üzerine etkilerinin değerlendirilmesi. (Yayımlanmamış doktora tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Konya. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12452/20085 | |
| dc.language.iso | tr | |
| dc.publisher | Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü | |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess | |
| dc.subject | Antibakteriyel | |
| dc.subject | Antibiyofilm | |
| dc.subject | Çinko Oksit Nanopartiküller | |
| dc.subject | Oral Patojenler | |
| dc.subject | Peganum Harmala | |
| dc.subject | Yeşil Sentez | |
| dc.subject | Antibacterial | |
| dc.subject | Antibiofilm | |
| dc.subject | Zinc Oxide Nanoparticles | |
| dc.subject | Oral Pathogens | |
| dc.subject | Green Synthesis | |
| dc.title | Yeşil sentez çinko oksit nanopartiküllerin bazı oral patojenler üzerine etkilerinin değerlendirilmesi | |
| dc.title.alternative | Evaluation of the effects of green synthesized zinc oxide nanoparticles on some oral pathogens | |
| dc.type | Doctoral Thesis |
