Recommended
More Related Content
Similar to BAKTERİLERİN BİYOTEKNOLOJİDE KULLANIM ALANLARI.pptx
Similar to BAKTERİLERİN BİYOTEKNOLOJİDE KULLANIM ALANLARI.pptx (20)
BAKTERİLERİN BİYOTEKNOLOJİDE KULLANIM ALANLARI.pptx
- 2. Bakteri Nedir ? • Bakteriler; gözle görülemeyen ancak mikroskopla saptanabilen tek hücreli canlılardır. • Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. • İnsan vücudunda bulunan bakteri sayısı, insan hücresi sayısının yaklaşık olarak 1,3 katı kadardır. Bunların çok büyük çoğunluğu bağışıklık sisteminin koruyucu etkisiyle zararsız kılınmış
- 3. Biyoteknoloji Nedir ? • Biyoteknoloji; bitki, hayvan veya mikroorganizmaların tamamı ya da bir parçası kullanılarak yeni bir organizma (bitki, hayvan ya da mikroorganizma) elde etmek veya var olan bir organizmanın genetik yapısında arzu edilen yönde değişiklikler meydana getirmek amacı ile kullanılan yöntemlerin
- 4. Biyoteknoloji Çalışmalarında Neden Bakteriler Kullanılır ? • Biyoteknolojik çalışmalarda, üretimlerinin hızlı ve maliyetin düşük olması, enerji için besinsel gereksinimlerinin basit olması ve çevresel koşullara hızlı uyum yeteneğinde olması gibi avantajlarından dolayı çoğunlukla bakteriler kullanılır.
- 5. Bakterilerin Biyoteknolojide Kullanım Alanları Atıksu Arıtımı Biyoenerji Üretimi Aşı Üretimi Antibiyotik Üretimi Kanser Gen Tedavisi Biyolojik Gübre Üretimi Biyolojik Silah Üretimi Protein Üretimi İnsülin Hormonu Üretimi Gıda Üretimi Hidrojen Üretimi Biyo Temelli Tekstil Malzemesi Üretimi Enzim Üretimi
- 6. Atıksu Arıtımı • Biyolojik arıtma yöntemleri olarak aktif çamur prosesi, havalandırma havuzları, stabilizasyon havuzları, damlatmalı filtreler ve biyodiskler (döner diskler), ardışık kesikli reaktörler, anaerobik reaktörler yaygın olarak kullanılmaktadır. • Biyolojik arıtma prosesinde organik maddeler kontrollü ortamda esas görevi yapan mikroorganizmalar tarafından kararlı hale getirilerek CO2’ye ve H2O’ya kadar ayrışmaktadır. • Mikroorganizmalar sayesinde evsel ve endüstriyel atıksular arıtılarak ekosisteme zarar vermeyecek hale getirilmektedir.
- 8. Biyoenerji üretimi • Son yıllarda nüfus miktarının hızlı bir şekilde artması ve sanayinin gelişmesiyle birlikte ihtiyaç duyulan enerji ihtiyacı mevcut kısıtlı kaynaklarla yeteri kadar sağlanamamakta, enerji üretim ve tüketim arasındaki açık giderek artmaktadır. • Fosil tabanlı enerji kaynaklarının gelecekte tükeneceği göz önüne alındığında oluşacak su kıtlığı ve çevre kirliliği sorunları; sürdürülebilir bir atıksu arıtımı ve enerji üretimi için çevre dostu olan yeni teknolojiler bulmayı zorunlu kılmaktadır. Son zamanlarda karşımıza çıkan mikrobiyal yakıt hücreleri (MYH), organik maddeyi mikroorganizmaların
- 9. Biyoenerji üretimi • Sağlık, ulaştırma, eğitim, altyapı vb. sektörlerde yaşanılan ilerlemelerle birlikte ülkelerin meydana getirdikleri atıksu miktarı artmaktadır. Günümüzde mevcut olan atıksu arıtma sistemleri (aktif çamur, membran filtre, damlatmalı filtre, ters ozmos vb.) yüksek enerji, yatırım ve işletme maliyeti gerektirmektedir. • MYH’ler; artan enerji ihtiyacını karşılamak için aynı anda hem atıksu arıtımı hem de elektrik enerjisi üretimi yapabilen,
- 11. Biyogaz üretimi • İnsanların enerji ihtiyacı her geçen yıl artmaktadır. Dünya’da fosil yakıt rezervlerinin azalması, üretim maliyetlerinin artması ve küresel ısınma nedeniyle, insanlığın alternatif enerji kaynaklarına yönelmesi zorunluluk haline gelmiştir. • Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri de biyogazdır. Biyogaz; biyokütlenin havasız ortamda çeşitli bakteri gruplarının ortak faaliyetleri sonucunda çürütülmesi esnasında ortaya çıkan ve ağırlıklı olarak metan ve karbondioksit içeren bir gazdır. Biyogaz üretebilmek için hayvansal atıklar, bitkisel atıklar, evsel atıklar vb. kullanılabilir.
- 13. Biyolojik gübre üretimi • Tarımda verimi arttırmak için yapılan uygulamaların başında gübre ve ilaç kullanımı gelmektedir. Aşırı gübre ve ilaç kullanımı ise çevre ve insan sağlığını tehdit eder. • Son yıllarda biyolojik gübrelerin önemi artmış ve kullanım alanları genişlemiştir. Sürdürülebilir tarım için rizosferden elde edilen yararlı mikroorganizmalar kullanılmaktadır. • Bu kapsamda serbest yaşayan, bitkisel gelişimi teşvik eden, biyolojik savaş ajanı olarak da adlandırılan veya biyogübre olarak kullanılan rizobakteriler etkin bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Rizobakteriler; bitki büyümesini ve gelişmesini sağlayan bakterilerdir. Bitkisel
- 15. Biyolojik silah üretimi • Biyolojik silahlar diğer canlılar üzerinde zararlı etkiler yaratmak amacıyla kullanılan bakteri, virüs, mantar vb. bulaşıcı ajanlardır. • Biyolojik ajanlar, uygun çevre koşullarında ve vücutta etkilerini arttırarak ortamda uzun süre kalabilirler. • Biyolojik savaş araçları, yaşayan mikroorganizmaları kapsadığı gibi bitki ve hayvanlardan elde edilen toksinleri de kapsar. • Biyolojik savaş ajanlarının üretimi, organizmanın seçimi,
- 16. Literatürde yer alan biyolojik savaş ajanları:
- 18. Antibiyotik üretimi • Antibiyotikler, bazı bakteri ve mantar gibi canlı mikroorganizmalar tarafından üreme ortamlarında sentezlenen, birçok mikroorganizmanın üremesini durdurucu veya öldürücü etki gösteren ve çoğunlukla enfeksiyon hastalıklarının tedavisinde kullanılan maddelerdir. • Son zamanlarda bazı mikroorganizmalardan izole edilen fermentlerin antibiyotik eldesinde daha elverişli olduğu görülmüştür. Hatta izole DNA ile bir mikroorganizmadan diğerine genetik bilgilerin
- 19. Aşı üretimi • Bir enfeksiyona karşı bağışıklık sağlamak için hazırlanmış, vücuda çeşitli yollarla verilen biyolojik ürünlere aşı denir. • Aşı, insanları hastalıklardan ve hastalıkların neden olduğu sonuçlardan koruyabilmek için sağlam ve risk altındaki kişilere uygulanır. • Aşılar keşfedildikleri tarihten itibaren günümüze kadar hastalıkların önlenmesi için kullanılan en etkili
- 20. Aşı Nedir? • Aşılar ölü veya canlı antijenik mikroorganizmaları, bakteri toksinlerini, bakteri ve virüslerin belirli bölgelerinden alınmış antijenik materyalleri içeren, uygulandıkları organizmada belirli bir enfeksiyon veya intoksikasyon etkenine karşı özgül ve etkin bağışıklık sağlayan farmasötik preparatlardır.
- 21. İnsülin hormonu üretimi insülin üretememesi ya da hücrelerin üretilen insüline cevap verememesi sonucu kandaki şeker seviyesinin yükselmesiyle diyabet adı verilen metabolik bir hastalık meydana gelir. • Günümüzde bu hastalığın tedavisinde insülin hormonu kullanılmaktadır. • Moleküler biyoloji ve biyoteknoloji alanındaki gelişmelerle birlikte insan vücudunun ürettiği insülinin yapısı ile aynı olacak şekilde biyosentetik insan insülinleri bakteriler ve mayalar kullanılarak rekombinant DNA teknolojisi ile üretilmeye ve şeker hastaları tarafından
- 23. Kanser gen tedavisi • Son yıllarda biyokimya ve moleküler biyolojideki gelişmeler mikroorganizmaların antikanser ajan olarak özellikle kanser tedavisinin omurgasını oluşturan kemoterapide ve gen tedavisi için vektör olarak kullanımında yaygınlaşmıştır. • Bu alanda özellikle Escherichia coli genleri ve enzimleri, kansere karşı vücut dışında etkisiz olan fakat vücut içinde oldukça aktif türlerine dönüşebilen ön-ilaç uygulamalarında yer almaktadır. • Ayrıca Pseudomonas’ın normal beyin dokusuna zarar vermeden
- 24. Antikanser ajan olarak mikroorganizmaların kullanım alanları şunlardır : 1. Onkolitik ajan olarak patojenik bakterilerin kullanımı 2. Antikanser ilacı yapan ajanlar olarak bakterilerin kullanımı 3. Tümörün seçici olarak tahribi için bakteriyel toksinler ve genetik olarak modifiye edilmiş bakterilerin kullanımı 4. Kanser gen tedavisi için Vibrio cholerae ve Yersinia enterocolitica’nın bakteriyel vektör olarak kullanımı 5. Kemoterapide kansere duyarlı bakterilerin kullanılmaları 6. Bazı mikrobiyal orijinli enzimlerin kanser kemo terapisinde ilaç olarak kullanımı Tedavi amacıyla genetik olarak değişikliğe uğratılmamı
- 25. Protein üretimi • İnsan ve hayvan beslenmesinde protein, günlük hayatta ihtiyaç duyulan en önemli besin maddelerinden biridir. Artan nüfusun protein ihtiyaçlarının karşılanması için alternatif arayışlar söz konusudur. • Bunlardan birisi de insan ve hayvan beslemede protein kaynağı olarak bakteri, maya, mantar ve su yosunlarından yararlanmaktır. Bu mikrobiyel canlılar tarımsal ve endüstriyel atıkları karbon kaynağı olarak kullanarak proteine dönüştürebilmektedirler. • Kullanılan bazı bakteriler: Aeromonas hydrophlla, Acromobacter delvacvate, Acinetobacter calcoacenticus…
- 26. Enzim üretimi • Enzimler endüstrinin hemen her alanında kullanılmaktadır. Deri, tekstil, kağıt, gıda endüstrisinde, tedavi amacı ile tıpta kullanılan ve protein yapısında maddeler olan enzimler; bakteri ve mantarlardan fermentasyon yoluyla elde edilirler. Mikrobiyal enzimlerin endüstride kullanılmalarının bitkisel veya hayvansal kaynaklı enzimlere göre avantajları vardır.
- 27. Hidrojen üretimi • Dünya’da bugün tüketilen enerjinin %80’ini fosil yakıtlar oluşturmaktadır. Sınırlı rezervlere sahip olan fosil yakıtların kullanılması, iklim değişikliği yaratmasından halk sağlığını tehdit etmesine kadar geniş bir aralıkta problemler meydana getirmiştir. Bu yüzden çevre dostu ve yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. • Hidrojen gerek sosyo-ekonomik gerek çevresel faydalar açısından en ümit verici yakıt olarak bulunmuştur. Hidrojen, anaerobik şartlar altında karışık kültürde
- 28. Gıda üretimi • Gıda mikrobiyolojisinde yararlı mikroorganizmalar temelde gıdaların üretiminde, bununla birlikte sağlıklı ürünlerin eldesinde kullanılan çeşitli mikroorganizmaları tanımlamaktadır. • Yoğurt, kefir ve olmak üzere çeşitli süt ürünleri ile boza üretiminde doğrudan bakterilerden yararlanılmaktadır. • Ayrıca peynir, tereyağ, zeytin, sucuk, ekmek, bira ve şarap üretimi bakteriler aracılığı ile yapılan üretimlerdir.
- 29. Biyo temelli tekstil malzemesi üretimi • Ülke ekonomisinde önemli bir yere sahip olan tekstil boya ve baskı sektörü, boyama ve arıtma işlemleri sonunda atık sulara salınan zararlı boyar maddeler ve aşırı miktarda su tüketimine bağlı olarak çevresel etkileri nedeniyle uzun yıllardır tartışılmaktadır. • Günümüzde sentetik boyalara alternatif olarak üzerinde çalışılan biyolojik materyaller ve bakteri pigmentleri, biyolojik olarak parçalanabilir ve çevre dostu yapıları nedeniyle tercih edilmektedir.Ancak bakteri ve yosun konulu çalışmalar Ar-Ge
- 30. Su ürünlerinde halofilik bakteriler düşürmekte bozulmayı geciktirmektedir. Ancak tuzlanmış, salamura, marine edilmiş, fermente su ürünlerinde tuzu seven ve tuza tolerans gösteren halofilik bakterilerin gelişimine neden olabilmektedir. Bu nedenle işlenmiş su ürünlerinde bozulmaya daha çok tuzu seven ve tuza tolerans gösteren halofilik bakteriler sebep olmaktadır. • Halofilik bakterilerin işlenmiş su ürünlerinde gelişimi kalite kaybına neden olabilmektedir, ancak tuza toleranslı olan bazı halofilik bakteriler türlerinin fermente ürünlerde gelişimi ürünlerde istenen tat ve aroma gelişimine neden olabilmektedir. Ayrıca halofilik bakterilerin
- 31. • Eratalay A. ve Öner F., Aşılar ve Aşı Adjuvanları, FABAD J. Pharma. Sci., 25, 21-22, 2001.