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

Abstract

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.