Rosmarinic acid production from Lavandula angustifolia HEMUS and Lavandula x intermedia var. Super A species
Lavandula angustifolia HEMUS ve Lavandula x intermedia var. Super A çeşitlerinden Rosmarinik asit üretimi
- Tez No: 783355
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHAR SOĞUTMAZ ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Bitkiler, savunma mekanizması oluşturmak için biyotik ve abiyotik faktörlere yanıt olarak büyük miktarlarda sekonder metabolitler üretir. Günümüzde ilaç, pestisit, tatlandırıcılar, parfüm, kozmetik, renklendirici ve gıda katkı maddeleri gibi birçok endüstride kullanılmaktadırlar. Rosmarinik asit (RA), antimikrobiyal, antioksidan ve antiviral gibi birçok biyolojik aktivitede etkili olması nedeniyle özellikle ilaç ve kozmetik endüstrisi için önemli bir ikincil metabolittir. Üretimi geleneksel olarak tarladan bitki toplamaya dayalıdır, ancak düşük verim ve mevsimsel farklılıklar gibi birçok dezavantajı bulunmaktadır. Bu nedenle, çevresel değişikliklerden bağımsız olarak RA üretimi için alternatif bir yöntem olan bitki hücre süspansiyon kültürü geliştirilmiştir. Sekonder metabolit üretimi, seçici bir ajan kullanılarak daha yüksek metabolit üretimine sahip hücre dizilerinin seçilmesi gibi farklı stratejiler uygulanarak daha da artırılabilir. Bu çalışmada, RA üretimini sağlamak ve dirençli hücre hatları ile verimi artırmak amacıyla iki lavanta türünden (Lavandula angustifolia Hemus ve Lavandula x intermedia var. Super A) 4 yıllık kallus hücre hatları kullanılarak bitki hücre süspansiyon kültürleri oluşturuldu. Büyüme parametreleri, ortamın yaş ağırlığına, pH'ına ve zamana bağlı RA ekstraksiyonuna dayalı olarak ölçüldü. RA ekstraksiyonu, farklı hacimlerde (2 ve 5 ml) ekstraksiyon çözücüsü ve farklı çözücülerle (su ve yüzde 70 etanol) tekrardan seyreltilmesi ile optimize edildi. Ayrıca farklı konsantrasyonlarda (0.4 mM, 0.6 mM, 0.8 mM) m-f-D,L-fenilalanin (MPHE) kullanılarak, daha yüksek RA üretimine sahip hücre hatları elde etmek için seleksiyon stratejisi uygulandı. Hücre yoğunluğunun (inokülasyon miktarı), hücre büyümesi ve RA üretimi üzerindeki etkisi de incelendi. Hücre süspansiyon kültürünün kullanılması, seleksiyon için en iyi yöntem olarak bulundu. MPHE'ye dirençli süspansiyon hücreleri, seçilmemiş hücrelere kıyasla önemli ölçüde daha yüksek RA üretimi (0.399 g/L) gösterdi. Ek olarak, dirençli hücreler MPHE'nin yokluğunda muhafaza edildiğinde RA üretimi azaldı. Son olarak, her iki lavanta türünün dirençli hücrelerinden, RA oluşumunda rol oynayan LaAT1 geninin ekspresyon seviyesi, qPCR kullanılarak ölçüldü. 0.6 mM MPHE seleksiyonu altındaki dirençli Hemus hücre hatlarında daha yüksek LaAT1 gen ekspresyon seviyeleri ölçüldü. Bu çalışma, Lavanta türlerinde RA üretimine dayalı gelecekteki çalışmalara temel oluşturacaktır.
Özet (Çeviri)
Plants produce large amounts of secondary metabolites as a response to biotic and abiotic factors to create a defense mechanism. Today, they are used in many industries such as pharmaceuticals, pesticides, flavorings, fragrances, cosmetics, colorants and food additives. Rosmarinic acid (RA) is an important secondary metabolite especially for the pharmaceutical and cosmetic industry since RA is effective in many biological activities such as antimicrobial, antioxidant and antiviral. Its production has traditionally been based on harvesting plants from the field but it has many disadvantages such as low yield and seasonal variations. Therefore, plant cell suspension culture has been developed as an alternative method for the RA production regardless of the environmental changes. Secondary metabolite production can be further increased by applying different strategies such as selection of cell lines with higher metabolite production by using a selective agent. In this study, plant cell suspension cultures from two lavender species (Lavandula angustifolia Hemus and Lavandula x intermedia var. Super A) were established using 4 yearold callus cell lines in order to provide RA production, and increase the yield with resistant cell lines. Growth parameters were measured based on the fresh weight, pH of the media, and extraction of RA over time. RA extraction was optimized with different volumes (2 and 5 ml) of extraction solvent and resuspension solvent types (water and 70 per cent ethanol). Furthermore, a selection strategy was performed in order to obtain cell lines with higher RA production by using m-f-D,L-phenylalanine (MPHE) in different concentrations (0.4 mM, 0.6 mM, 0.8 mM). The effect of cell density (inoculation size) on cell growth and RA production was examined as well. Use of cell suspension culture for the selection was found to be the best method. The suspension cells which were resistant to MPHE demonstrated significantly higher RA production (0.399 g/L) compared to non-selected cells. In addition, the production of RA decreased when the resistant cells were maintained in the absence of MPHE. Finally, from the resistant cells of both lavender species, the expression of the LaAT1 gene, a role in the formation of RA, was quantified by using qPCR. The resistant Hemus cell lines under 0.6 mM MPHE selection showed higher LaAT1 gene expression levels. This study will be a base for the production of RA in Lavender species in further studies.
Benzer Tezler
- Rozmarinik asitin Satureja hortensis L. kallus kültürlerinde üretimi ve optimizasyonu
Production and optimization of the Rosmarinic acid by Satureja hortensis L. callus cultures
BEKTAŞ TEPE
- In vitro koşullarda jasmonik asit ve salisilik asit uygulamalarının biberiye bitkisinde (Rosmarinus officinalis L.)rosmarinik asit üretimi üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of jasmonic acid and salicylic acid applications on rosmatrinic acid production in rosemary (Rosmarinus officinalis L.) in vitro conditions
HATİCE ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL İŞLEK
- Reyhan (Ocimum basilicum L.) bitkisinde adventif kök süspansiyon kültürlerinin oluşturulması ve bu kültürlere uygulanan bazı elisitörlerin rozmarinik asit üretimine etkilerinin belirlenmesi
Establishment of adventitious root suspension cultures in basil (Ocimum basilicum L.) plant and determination of the effects of some elicitors applications on rosmarinic acid production
ALİ İRTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLHAMİ KARATAŞ
- Arı sütü ve rosmarinik asitin yara iyileştirme potansiyelinin araştırılması
Investigation of wound healing potential of royal jelly and rosmarinic acid
YUNUS AKSÜT
Doktora
Türkçe
2024
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ŞEKÜRE NAZLI ARDA
- Yeni fitohormon sınıfına giren strigolaktonların İzmir kekiği (Origanum onites L.) bitkisinin ın vitro ortamda kallus oluşumu ve uçucu yağ bileşenleri (karvakrol ve timol) üzerine etkisi
The effect of a new class phytohormone strigolactone on in vitro callus formation and essential oil components (carvacrol and thymol) of oregano (Origanum onites L.) plant
HUMU HUDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN COŞKUN