Endüstriyel boyarmaddelerin Trametes versicolor lakkazı ile biyodegradasyon ve zehirsizleştirme potansiyelinin hesaplamalı ve deneysel yaklaşımlarla incelenmesi

Sentetik boyalar içeren endüstriyel atık sular, su ekosistemleri ve insan sağlığı için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Özellikle tekstil endüstrisinden kaynaklanan atık sulardaki başlıca kirleticiler arasında yer alan bu organik bileşikler, genellikle toksik, yapısal olarak karmaşıktırlar ve klasik bozunma süreçlerine karşı dirençlidirler. Küresel ısınma ve nüfus artışı nedeniyle temiz su kaynaklarının tükenmesi, verimli, uygun maliyetli ve çevre dostu atık su arıtma yöntemlerine olan ihtiyacın aciliyetini arttırmıştır. Boyarmadde giderme için kullanılan mevcut teknikler, çoğunlukla maliyetli, verimsiz olabilen ve ikincil kirleticiler üretebilen fiziksel ve kimyasal süreçlere dayanmaktadır. Buna karşılık, oksido-redüktaz enzimlerinin katalizlediği degradasyon reaksiyonları, umut vadeden yeşil bir alternatif çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Özellikle lakkazlar, geniş substrat aralıkları, moleküler oksijeni yardımcı substrat olarak kullanma kabiliyetleri ve ürettikleri çevre dostu yan ürünler nedeniyle avantajlar sunmaktadır.

Bu proje, hesaplamalı ve deneysel yaklaşımların bir kombinasyonu yoluyla Trametes versicolor lakkazının çeşitli sentetik boyalar üzerindeki biyodegradasyon potansiyelini araştırmayı amaçlamaktadır.

Çalışmamızın ilk aşamasında, mekanik içgörüler elde etmek için moleküler yerleştirme yaklaşımı kullanılarak T. versicolor lakkazı ile sekiz farklı boyarmadde arasındaki etkileşimler incelenecektir. Bunu takiben, her boyarmadde için lakkaz enziminin renk giderme aktiviteleri spektrofotometrik olarak ölçülecek ve renk giderme yüzdeleri hesaplanacaktır. Elde edilen sonuçlara dayanarak, T. versicolor lakkazının en yüksek bağlanma afinitesi ve renk giderme aktivitesini gösterdiği boyarmadde belirlenecektir. Seçilen boyarmadde için enzimatik renk giderme reaksiyon koşulları optimize edilecektir. İkinci aşamada, optimize edilmiş koşullar altında lakkaz katalizli degradasyon reaksiyonundan elde edilen ürünler çeşitli spektroskopik ve kromatografik teknikler kullanılarak karakterize edilecektir. Degradasyon ürünlerinin toksisitesinin belirlenmesi için fitotoksisite ve sitotoksisite testleri ile mikrobiyolojik analizler gerçekleştirilecektir. Ayrıca T. versicolor lakkazının gerçek atık su matriksi için biyodegradasyon etkinliği incelenerek elde edilen ürünlerin ekotoksik analizleri de yapılacaktır.