Türkiye'deki bituminaria türlerinde ve kallus kültürlerinde biyolojik aktivitelerin belirlenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DENİZ TALEBZADEH
Danışman: Fatma Elif Çepni Yüzbaşıoğlu
Özet:Bitki sekonder metabolitleri antioksidan, antikanser, antibakteriyel, anti-quorum sensing (anti-QS) ve yaşlanma karşıtı gibi birçok biyoaktiviteye sahiptirler. Bu özellikleri sayesinde farmasötik, gıda ve kozmetik gibi farklı alanlarda kullanılmaktadırlar. Biyoaktivitelerinin çeşitliliği ve kullanım alanlarının bu derece yaygın olması yeni bitkisel sekonder metabolit kaynaklarının araştırılmasını önemli kılmaktadır. Sekonder metabolitler, in vitro bitki doku kültürleri aracılığıyla çok daha etkin bir şekilde üretilebilmektedir. Bu çalışmada, endüstriyel açıdan önemli sekonder metabolitler içeren Psoralea cinsi ile taksonomik yakınlığı bulunan Bituminaria cinsine ait Türkiye'de yetişen B. bituminosa ve B. acaulis bitkilerinin tohum, yaprak ve toprak üstü dokularından elde edilen metanol ekstrelerinin total fenolik içerikleri (TPC), Trolox Eşdeğer Antioksidan Kapasite (TEAC) ve Ferrik İndirgeyici Antioksidan Gücü (FRAP) yöntemleriyle antioksidan kapasiteleri, yaprak ve tohum ekstrelerinin anti-QS ve yaşlanma karşıtı aktiviteleri ile bazı sekonder metabolit içerikleri analiz edilmiştir. Ayrıca bitkilerin in vitro kallus kültürlerine yönelik optimizasyon çalışmaları da yapılarak aynı aktiviteler ve analizler kallus kültürlerinden elde edilen metanol ekstrelerinde de gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, her iki Bituminaria türünün yaprak ekstrelerinin total fenolik içerikleri ile antioksidan aktiviteleri tohum ve toprak üstü kısımların ekstrelerine kıyasla daha yüksek bulunmuştur. B. bituminosa ve B. acaulis yaprak ekstrelerinin TEAC yöntemine göre antioksidan kapasiteleri sırasıyla 0.119 ± 0.010 mg GAE/g ve 0.331 ± 0.006 mg GAE/g, FRAP yöntemine göre ise 1197 ± 37.8 µmol Fe²⁺/g ve 1223 ± 48.26 µmol Fe²⁺/g olarak belirlenmiştir. Chromobacterium violaceum 12472 (CV12472) suşu kullanılarak, B. bituminosa ve B. acaulis türlerinin tohum ekstrelerinde anti-QS aktivite belirlenmiştir. En yüksek anti-QS aktivite 2.5 mg/mL uygulanan B. bituminosa ekstresinde %67 olarak saptanmıştır (p < 0.05). Yaprak ve tohum ekstrelerinin Schizosaccharomyces pombe'de kronolojik yaşlanmaya karşı ön çalışması yapılmıştır. Koloni sayılarına ve mikroskobik analizlere göre hücrenin morfolojik yapılarına bakıldığında B. acaulis yaprak ekstresinin büyümeyi yavaşlattığı anlaşılmıştır. Her iki Bituminaria türünün kallus kültürü çalışmalarında genç yaprak ve kök olmak üzere iki farklı eksplant kaynağı ile A (MS + 4 mg/L pikloram), B (MS + 1 mg/L pikloram + 2 mg/L kinetin), C (MS + 0.75 mg/L BAP + 0.75 mg/L pikloram) ve D (MS + 4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin) olarak dört farklı besiyeri kullanılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre bitkinin türü ve besiyeri farketmeksizin kullanılan tüm kök eksplantlarından kallus indüksiyonunun gerçekleştiği gözlemlenmiştir ve iki tür için de C besiyerindeki kallus biyokütlesinin daha yüksek olduğu saptanmıştır (B. bituminosa kök 6.64 ± 3.76 g, B. bituminosa yaprak 2.92 ± 1.16, B. acaulis kök 1.69 ± 0.36 g, B. acaulis yaprak 0.76 ± 0.15 g). Ayrıca, yaprak eksplantından kallus indükisyonu B. bituminosa için tüm besiyerlerinde gözlemlenirken, B. acaulis için sadece B ve C besiyerlerinde gözlemlenmiştir. Her iki Bituminaria türünün kalluslardan elde edilen ekstrelerinin total fenolik içeriklerinde birbirlerine kıyasla anlamlı bir fark bulunmazken, FRAP analizlerine göre en yüksek antioksidan aktivite (373.77 ± 22.26 Fe²⁺/g) B. bituminosa'nın A besiyerindeki yaprak kallus kültürlerinde gözlemlenmiştir. B. acaulis kallus kültürlerinde en yüksek antioksidan aktivite (338.82 ± 27.90 Fe²⁺/g) ise 4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin içeren D besiyerinde gelişen kök kalluslarında saptanmıştır. Kallus kültürlerinin anti-QS aktivite analizlerine göre B. bituminosa ve B. acaulis kök kallus kültürlerinin 2.5 mg/mL konsantrasyonlarda viyolasein üretimini sırasıyla %49.3 ve %53.03 olarak inhibe ettiği saptanmıştır. Yapılan HPLC analiz sonuçları, B. acaulis ve B. bituminosa türlerinin yaprak ve kök ekstreleri ile B (1 mg/L pikloram + 2 mg/L kinetin), C (0.75 mg/L BAP + 0.75 mg/L pikloram) ve D (4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin) besiyerlerinde gelişen kök kalluslarının ekstrelerinde aranan standart maddeler bakımından psoralen ve izopsoralen (angelicin) varlığını göstermiştir. Çalışma sonuçları B. acaulis ve B. bituminosa türlerinin hem bitki hem de kallus ekstrelerinin antioksidan ve anti-QS aktivitelerinin bulunduğunu göstermektedir. B. acaulis yaprak ekstresinin S. pombe hücrelerinin morfolojisi ve büyümesi üzerindeki olumlu etkileri yaşlanma karşıtı etkisinin olabileceğine işaret etmektedir. Çalışma kapsamında B. acaulis kallus kültürleri ilk defa kurulmuş olup, elde edilen sonuçlar özellikle B. acaulis'in sekonder metabolit üretimi ve biyoaktivite potansiyelinin değerlendirilmesi açısından literatüre katkı sağlayacaktır.