Aronia melanocarpa (Michx.) elliot'da kallus oluşumu, metabolitleri ve bazı patojenik organizmalar üzerine endofitik bakteri, fungus ve nanopartiküllerin karşılıklı etkileri
The interactive effects of endophytic bacteria, fungi, and nanoparticles on callus formation, metabolites, and some pathogenic organisms in Aronia melanocarpa (Michx.) elliot
- Tez No: 873482
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 173
Özet
Bu çalışma, antioksidanlar, fenolik maddeler ve antimikrobiyal fitokimyasallar bakımından zengin önemli bir tıbbi bitki olan Aronia melanocarpa yaprağının kallus kültürlerinde sekonder metabolit üretiminin artırılmasına odaklanmaktadır. Buna bağlı olarak, bu tez biyotik ve abiyotik elisitör teknikleri kullanarak endofitik bakteri, fungusların hücre dışı kültür filtratları ve Fe3O4 nanopartikülleri ile, biyoaktif bileşiklerin büyük ölçekte üretimi için uygun biyoteknolojik stratejileri belirlemeyi amaçlamaktadır. A. melanocarpa köklerinden dört endofitik bakteri ve dört fungal suşun izolasyonu ve karakterizasyonu, sırasıyla 16S rDNA ve ITS rDNA genlerinin PCR amplifikasyonu ve dizileme yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Elisitasyon süreci, hücre dışı kültür filtratlarının (5, 10 ve 15 mL/100 mL) ve Fe3O4 nanoparçacıklarının (10, 15 ve 20 mg/L) değişen konsantrasyonlarını içermiştir. Kallus kültürlerinin uyarılması, toplam fenolik maddeler birikiminde ve DPPH serbest radikal temizleme aktivitesinde önemli bir artışa neden olmuş ve biyotik elisitörler için en iyi uygulamalar olarak gözlemlenmiştir. Ayrıca, Diatrype stigma fungusunun hücre dışı kültür filtratının (15 mL/100 mL) kullanıldığı A. melanocarpa yaprağı kallus biyomasının metanol ekstresi, fenolik maddeler ve antioksidanlar açısından en yüksek değerleri göstermiştir. Bu ekstrakt, klinik olarak önemli patojenlere karşı dikkate değer inhibe edici etkiler sergilemiştir; Staphylococcus aureus, 100 mg/mL/disk için kallus biomass ekstresi için en yüksek inhibisyon zonu (26,01±0,37 mm) göstermiştir. Fungal suşlar değerlendirildiğinde, aynı ekstrakt ve aynı konsantrasyon ile 23,00±0,69 mm değeri ile Aspergillus flavus için en yüksek inhibisyon zonu elde edilmiştir. Özetle, bu çalışma bitki hücre kültürlerinde sekonder metabolit üretimini artırmak için elisitör stratejilere dair anlayışımızı geliştirmekte ve elisitör ekstrelerin antimikrobiyal ajanlar geliştirmedeki pratik uygulamasına vurgu yapmaktadır. Araştırma, bitki biyoteknolojisi alanına önemli katkılar sunarak, potansiyel farmasötik uygulamaları olan biyoaktif bileşiklerin sürdürülebilir üretimi için değerli bilgiler sunmaktadır. A. melanocarpa kallus kültürlerinde sekonder metabolit üretiminin başarılı bir şekilde artırılması, büyük ölçekte tıbbi bileşik üretimi için biyoteknolojik ilerlemelerin umut vadeden perspektiflerini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The present study delves into the augmentation of secondary metabolite production in callus cultures of Aronia melanocarpa leaf, a significant medicinal plant whose leaves are rich in antioxidants, phenols, and antimicrobial phytochemicals. Accordingly, this thesis aims to determine appropriate biotechnological strategies for the large-scale production of bioactive compounds with extracellular culture filtrates of endophytic bacteria, fungi, and Fe3O4 nanoparticles using biotic and abiotic elicitor techniques. Isolation and characterization of four endophytic bacteria and four fungal strains from A. melanocarpa roots were conducted via PCR amplification, sequencing, and phylogenetic analysis of 16S rDNA ve ITS rDNA gene, respectively. The elicitation process involved varying concentrations of extracellular culture filtrates (5, 10, and 15 mL/100 mL) and Fe3O4 nanoparticles (10, 15, and 20 mg/L). Stimulation of callus cultures resulted in a significant increase in total phenolic substance accumulation and DPPH free radical scavenging activity and was observed as best practice for biotic elicitors. Moreover, methanol extract of A. melanocarpa leaf callus biomass using extracellular culture filtrate of Diatrype stigma fungus (15 mL/100 mL) showed the highest values regarding phenolic substances and antioxidants. This extract demonstrated notable inhibitory effects against clinically important pathogens; Staphylococcus aureus showed the highest zone of inhibition, 26.01±0.37 mm for callus biomass extract at 100 mg/mL/disk. When fungal strains were evaluated, the highest inhibition zone for Aspergillus flavus was obtained with the same extract and the same concentration, with a value of 23.00±0.69 mm. In summary, this study improves our understanding of elicitor strategies to increase secondary metabolite production in plant cell cultures and highlights the practical application of elicitor extracts in developing antimicrobial agents. The research contributes significantly to the field of plant biotechnology, offering valuable insights into the sustainable production of bioactive compounds with potential pharmaceutical applications. The successful enhancement of secondary metabolite production in A. melanocarpa callus cultures highlights the promising prospects for biotechnological advancements in large-scale medicinal compound production.
Benzer Tezler
- Nero ve viking aronya (Aronia melanocarpa (Michx) Elliot) çeşitlerinin agromorfolojik özellikleri ve farklı olgunluk seviyelerindeki meyve kalite parametrelerinin belirlenmesi
Agromorphological characteristics of nero and viking aronia (Aronia melanocarpa (Michx) Elliot) varieties and quality parameters at different maturity levels
SEVGİ POYRAZ ENGİN
Doktora
İngilizce
2020
ZiraatBursa Uludağ ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVRİYE MERT
- Farklı sulama suyu kalitesi ve su kısıtı koşullarında yetiştirilen aronya bitkisinin büyüme, gelişme, verim ve kalite parametrelerinin incelenmesi
Investigation of growth, development, yield and quality parameters of chokeberry grown under different irrigation water quality and water restriction conditions
AYŞE AKYÜZ
Doktora
Türkçe
2024
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL CEMEK
- Aronya (Uronia melanocarpa) meyve türünde in vitro rejenerasyon
In vitro regeneration in aronia (Uronia melanocarpa) fruit type
NAJIBULLAH NIKZAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatErciyes ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAHRAMAN GÜRCAN
- Aronia melanocarpa (MICHX) elliot türü üzerine farmakognozik incelemeler
Pharmacognosic studies on aronia melanocarpa (MICHX) elliot species
EDA SÖNMEZ GÜRER
Doktora
Türkçe
2022
Eczacılık ve FarmakolojiAnadolu ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ALTINTAŞ
- Bazı organik preparatların viking aronya (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot) çeşidinin fidanlarının gelişimi üzerine etkileri
Efects of some organic preparations on the development of saplings of viking aronia (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot) cultivar
ALPEREN ÖZDİZ