Farklı Raphanus sativus (siyah, kırmızı ve Çin) çeşitlerinin antibakteriyel ve antioksidan aktivitesi
Antibacterial and antioxidant activity of different Raphanus sativus (black, red and Chinese) varieties
- Tez No: 956310
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞULE BARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Oksidatif stresle ilişkili hastalıkların ve mikroorganizmaların geleneksel antibiyotiklere karşı direncinin artması, tıbbi bitkilerin doğal etken madde kaynakları olarak incelenmesine olan ilgiyi artırdı. Bu bağlamda, tıbbi bitkiler, antioksidan ve antibakteriyel aktiviteler gibi özellikleri nedeniyle hem geleneksel hem de modern tıpta önemli bir odak noktası olarak öne çıkmaktadır. Bu özellikler, içerdiği çok çeşitli biyolojik bileşiklerin bir sonucudur. Birçok kültürde turp (Raphanus sativus L.), vitaminler, mineraller ve aktif bitkisel bileşenler açısından zengin bir bitki olarak bilinir. Bu nedenle, özellikle uzun süreli ve bulaşıcı hastalıkların tedavisinde doğal ve güvenli kaynakların kullanımına yönelik küresel eğilimin bir sonucu olarak, araştırmacıların son yıllarda daha fazla ilgisini çekmektedir. Özellikle turp türlerinin özellikleri hakkında bazı kısıtlı çalışmalar bulunmasına rağmen, farklı türler arasındaki kapsamlı karşılaştırmalar hala sınırlıdır, özellikle de ekstraksiyon yöntemlerinin biyolojik bileşiklerin etkinliğini nasıl etkilediği konusunda. Bu çalışmanın amacı, Çin turpu, siyah turp ve kırmızı turp olmak üzere üç farklı turp türünün biyolojik özelliklerini analiz etmektir. Antioksidan ve antibakteriyel özelliklerini analiz etmek için iki farklı ekstraksiyon yöntemi (etanol ve diklorometan) kullanılmaktadır. Bu araştırma, Raphanus sativus L. turpunun (Raphanus sativus L.) çeşitli türlerinin biyolojik özelliklerini incelemeyi amaçlamaktadır, özellikle antioksidan ve antibakteriyel özelliklerine odaklanmıştır. Çalışmada Çin turpu, siyah turp ve kırmızı turp olmak üzere üç tür turp incelenmiştir. Bu türler, Türkiye'nin Sakarya iline bağlı yerel pazarlardan alınmıştır. Taze ve kaliteli olmalarını garanti etmek için türleri özenle seçtik ve bitkisel özellikleri ve laboratuvar deneylerine uygun olmaları dikkate alınmıştır. Bitkisel materyaller, biyolojik olarak aktif bileşiklerin kimyasal yapısını korumak için 72 saatlik bir süre boyunca dondurarak kurutma yöntemi olarak bilinen dondurarak kurutma süreci uygulandı. Bitkisel bileşiklerin korunmasında bu yöntem, geleneksel kurutma yöntemlerine göre daha iyidir. Örnekler kuruduktan sonra elektrikli bir karıştırıcı kullanılarak çok ince bir toz haline getirildi. Bu işlem, kurutulmuş bitkilerin yüzey alanını genişleterek çözücülerle etkileşimini kolaylaştırır ve bileşiklerin çıkarılmasına katkıda bulunur. Öğütme işlemi, bitkinin tüm parçalarının çözücülere eşit bir şekilde maruz kalmasını sağlamak için temel bir adımdı. Bu, biyolojik olarak aktif bileşiklerin bitki dokularından çıkarılma verimliliğini artırmıştır. Bitkisel bileşenlerin ince toz elde edildikten sonra etkili bir şekilde çıkarılması için Soxhlet cihazı kullanılmıştır. Bu yöntem, istenilen özütlerin elde edilmesinde yüksek verimlilik gösterdiği için en iyi olarak kabul edilmektedir. Elde edilen kimyasal bileşiklerin güvenliğini korumak için çözücüleri uzaklaştırmak için dönme buharlaştırıcı (Rotary Evaporator) kullanılmıştır. Bu işlem düşük basınç ve ılımlı sıcaklıklarda gerçekleştirildi, böylece aktif bileşiklerin kimyasal özelliklerine zarar vermeden ısısal etkilerden kaçınmak ve bileşiklerin yapılarını korumak için ısısal etkilerden kaçınmak mümkün oldu. Elde edilen özütler, antioksidan aktiviteyi belirlemek için iki ana yöntem kullanılarak analiz edildi. İlk yöntem, serbest radikalleri temizlemek için DPPH testi kullanır. Antioksidan bileşiklerin etkinliğini gösteren bu test, özütlerin zararlı serbest radikalleri temizleme kapasitesini ölçer. İkinci yöntem, ferrik iyonlarını ferrous iyonlarına indirgeme kapasitesini ölçen indirgeme testi kullanır; bu, antioksidan aktiviteyi yansıtır. Ayrıca, bitkisel örneklerdeki fenolik bileşiklerin konsantrasyonunu belirlemek için yaygın bir yöntem olan Folin-Ciocalteu yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem, özütlerin toplam fenolik içeriğini belirlemek için kullanılmıştır. Sonuçlar, özütün her gramı başına miligram gallik asit eşdeğeri (mg GAE/g) cinsinden gösterilmektedir. Örneklerdeki fenol konsantrasyonunu belirlemek için standart bir referans madde olarak gallik asit kullanılır. Çin turpu, 1000 mikrogram/mL konsantrasyonda %72 oranında serbest radikalleri temizleme yeteneğine sahiptir (DPPH testi sonuçları). Bu nedenle, diğer türlerden daha iyi bir antioksidandır. Siyah turp %59 ile en iyi performans gösterirken, kırmızı turp %39 ile en döşük performans gösterdi. Bu bulgular, fenol içeriği ile antioksidan aktivite arasında pozitif bir ilişki olduğunu göstermektedir. Çin turpunun yüksek fenol içeriği, zararlı serbest radikalleri ortadan kaldırma yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir. Çin turpu, tüm kullanılan konsantrasyonlarda (250, 500 ve 1000 mikrogram/mL) demir indirgeme kapasitesini göstermiştir, bu da demir (Fe³⁺) iyonlarını demir (Fe²⁺) iyonlarına dönüştürmedeki yüksek etkinliğini ortaya koymaktadır ve böylece antioksidan özelliklerini vurgulamaktadır. Bu testte, kırmızı turp en düşük indirgeme kapasitesine sahip olurken, siyah turp ise ikinci sırada yer alarak iyi bir indirgeme kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Yine de Folin-Ciocalteu yöntemi, bitkisel özlerin toplam fenolik içeriğini belirlemek için kullanılmıştır. Sonuçlar, Çin turpunun en yüksek fenolik bileşik konsantrasyonuna sahip olduğunu göstermektedir. En yüksek değer 18.1 miligram gallik asit eşdeğeri (mg GAE/g) idi. Kırmızı turp 14.6 mg GAE/g ve siyah turp 13.3 mg GAE/g ile ikinci sıradadır. Bu bulgular, Çin turpunun fenolik içeriğinin en yüksek olduğunu göstermektedir. Bu, demir indirgeme testi ve DPPH testi gibi antioksidan aktivitesinin gücünü göstermektedir. Bu sonuçlar, Çin turpunun üç tür arasında en yüksek antioksidan kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir. Bu, doğal antioksidan bileşiklerin bir kaynağı olarak harika bir seçenek olduğunu göstermektedir. Bu, özellikle sağlık ürünleri ve gıda takviyeleri gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilecek bir özelliktir. Bakteriyel aktivite testi, bitkisel özütlerin çeşitli bakteri suşlarına karşı etkinliğini değerlendirmek amacıyla Disk Difüzyon Yöntemi (Disk Diffusion Method) kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan bakteriyel suşlar Sakarya Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Mikrobiyoloji Araştırma Laboratuvarı'ndan alınmıştır. Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228), Bacillus subtilis (ATCC 6633), Escherichia coli (ATCC 8739), Enterococcus faecalis (ATCC 29212), Staphylococcus aureus (ATCC 29213) ve Salmonella typhimurium (ATCC 14028) bunlardır. Deneylerde kullanılmadan önce, bu suşlar laboratuvarda koruma koşullarında saklanmış ve aktif hale getirilmiştir. Genel olarak, etanol ve diklorometan çözücüler kullanılarak hazırlanan özütler, test edilen çoğu suş üzerinde önemli bir etkiye sahip değildi. Ancak etanol ile hazırlanan siyah turp özütü, Staphylococcus aureus ve Enterococcus faecalis bakterilerini 11 mm ve 14 mm inhibisyon çapı ile öldürdü. Gentamisin, referans kontrol olarak kullanılmıştır ve test edilen tüm suşlar üzerinde geniş bir etki göstermiştir, inhibisyon çapı 17 ile 22 mm arasında değişmektedir. Bu bulgular, turpun yüksek fenolik bileşen içeriği ile bilindiğini ve bu özelliğin antioksidan aktivitesini artırdığını gösteren önceki araştırmaları desteklemektedir. Ethanol ile hazırlanan özütün, Staphylococcus aureus ve Enterococcus faecalis gibi bazı bakteri suşları üzerinde güçlü bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Diğer özütler ise şu anda hiçbir şey yapmadı. Bu sonuçlar, gelecekte bu etkinin sorumlu bileşenlerini belirlemeyi ve çalışma mekanizmalarını daha ayrıntılı bir şekilde açıklamayı amaçlayan çalışmalara olanak tanır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlara dayanarak, özellikle bazı bakteriyel suşlara karşı açık bir etki gösteren özüt üzerinde, turp özütlerinde biyolojik aktiviteye neden olan etkin bileşenlerin belirlenmesine yönelik derinlemesine kimyasal analiz çalışmalarının yapılması önerilmektedir. Ayrıca, gelecekteki araştırmaların, bu özütlerin potansiyel doğal alternatifler olarak etkinliğini değerlendirmek amacıyla antibiyotiklere dirençli bakteriyel suşları içerecek şekilde genişletilmesi önerilmektedir. Ayrıca, özütleme verimliliğini artırmak ve bileşiklerin kimyasal yapısını korumak amacıyla ultrasonik ekstraksiyon veya süper kritik çözücülerle ekstraksiyon gibi diğer ekstraksiyon yöntemlerinin de denenmesi önemlidir. Buna ek olarak, hücresel düzeyde veya canlı modeller kullanılarak biyosafety ve toksisite ile ilgili özel çalışmalar yapılması önerilmektedir. Bu, özütlerin insan kullanımı için güvenli olup olmadığını kontrol etmek amacıyla gereklidir. Bu bağlamda, canlı organizmalar üzerinde (in vivo) yapılan deneyler, özütlerin gerçek biyolojik koşullarda etkinliğini doğrulamak için gerekli bir adım olup, turp bileşenlerine dayalı tedavi veya koruyucu ürünlerin geliştirilmesi potansiyelini destekler. Ayrıca, farklı turp türleri arasındaki veya turp ile diğer tıbbi bitkiler arasındaki karşılıklı etkiyi incelemek, bitkisel karışımlar ile biyolojik etkinliğin artırılması açısından önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Interest in researching medicinal plants as natural sources of active chemicals has increased due to the growing resistance of bacteria to traditional antibiotics and the illnesses linked to oxidative stress. Because of their qualities, including their antibacterial and antioxidant capabilities, medicinal plants have become a major area of interest in both conventional and modern medicine. The vast range of biological chemicals they contain is what gives them these characteristics. Radish (Raphanus sativus L.) is regarded as a plant high in vitamins, minerals, and potent phytochemicals in many cultures. As a result, researchers have been paying more and more attention to it lately, especially because of the global movement to treat infectious and chronic diseases with natural and safe sources. Comprehensive comparisons across various species are still rare, despite a few limited research on the characteristics of various radish kinds. This is particularly true when it comes to how extraction techniques affect the potency of biological substances. The aim of this study is to examine the biological characteristics of three distinct varieties of radish (Raphanus sativus L.)—red, black, and Chinese radish—with a specific focus on their antibacterial and antioxidant properties. These properties were evaluated using two different extraction methods: ethanol and dichloromethane. The radish samples were collected from local markets in the Sakarya region of Turkey and were carefully selected based on their botanical features and suitability for laboratory analysis to ensure freshness and quality. For 72 hours, the plant components were freeze-dried, a process called lyophilization, which preserves the chemical structure of biologically active chemicals. In terms of preserving the integrity of plant chemicals, this approach is better than conventional drying methods. Following drying, an electric blender was used to grind the samples into an extremely fine powder. By increasing the dried plant material's surface area, this procedure makes it easier for it to interact with solvents and help extract chemicals. One essential step in making sure that every area of the plant received the same amount of solvent exposure was the grinding process. The effectiveness of removing physiologically active substances from plant tissues was boosted as a result. A Soxhlet device was utilised for efficient extraction once the plant components had been ground into a fine powder. Because it is so effective at producing the desired extracts, this approach is regarded as one of the best. The solvents were eliminated using a rotary evaporator in order to maintain the safety of the chemical compounds that were produced. In order to prevent heat effects that can harm the active compounds' chemical characteristics and maintain their structural integrity, this process was conducted at moderate temperatures and low pressure. Two primary techniques were used to assess the antioxidant activity of the extracted materials. The DPPH test is used in the first approach to scavenge free radicals. This test evaluates the extracts' ability to eliminate harmful free radicals and demonstrates the efficiency of the antioxidant components. The second approach makes use of the reduction test, which gauges antioxidant activity by determining the ability to convert ferric ions to ferrous ions. Furthermore, a popular method for figuring out how much phenolic chemical is present in plant samples—the Folin-Ciocalteu method—was applied. The extracts total phenolic content was ascertained using this technique. Milligrammes of gallic acid equivalent (mg GAE/g) per gramme of extract are used to display the results. The standard reference material used to ascertain the phenol content in the samples is gallic acid. According to the results of the DPPH test, Chinese radish can scavenge free radicals at a rate of 72% at a concentration of 1000 µg/mL. As a result, it is a superior antioxidant to the others. Red radish had the lowest performance at 39%, while black radish had the highest at 59%. These results show that antioxidant activity and phenol concentration are positively correlated. Chinese radish's high phenol concentration indicates that it has the capacity to eradicate dangerous free radicals. At all tested concentrations (250, 500, and 1000 µg/mL), Chinese radish showed iron reduction capacity, demonstrating its great efficiency in converting ferric (Fe³⁺) ions to ferrous (Fe²⁺) ions, hence highlighting its antioxidant capabilities. Black radish came in second place with a decent reduction capacity, while red radish had the lowest reduction capacity in this test. The Folin-Ciocalteu method was also used to determine the total phenolic content of the plant extracts. The results show that Chinese radish has the highest concentration of phenolic compounds, with the highest value being 18.1 milligrams of gallic acid equivalent (mg GAE/g). Red radish comes in second with 14.6 mg GAE/g, and black radish follows with 13.3 mg GAE/g. According to these results, Chinese radish has the highest phenolic content, which is consistent with its antioxidant capacity as shown by assays like the DPPH and iron reduction tests. According to these findings, Chinese radish is a great choice for a natural antioxidant component source because it has the highest antioxidant capacity of the three types. This characteristic is especially helpful in a variety of applications, including nutritional supplements and health goods. The efficacy of plant extracts against different bacterial strains was assessed by the use of the Disc Diffusion Method in the antibacterial activity test. The Microbiology Research Laboratory of Sakarya University's Department of Biology, Faculty of Science, provided the bacterial strains used in this investigation. These include Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228), Bacillus subtilis (ATCC 6633), Escherichia coli (ATCC 8739), Enterococcus faecalis (ATCC 29212), Staphylococcus aureus (ATCC 29213), and Salmonella typhimurium (ATCC 14028). These strains were reactivated and kept in laboratory preservation conditions before to being employed in the tests. The majority of the tested strains were generally unaffected by the extracts made with ethanol and dichloromethane solvents. With inhibition zones of 11 mm and 14 mm, respectively, the black radish ethanol extract demonstrated antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis. With inhibition zones spanning from 17 to 22 mm, gentamicin, which served as a reference control, demonstrated broad-spectrum action against every strain that was tested. These results corroborate earlier studies showing that radish's high phenolic component content boosts its antioxidant effectiveness. It has been demonstrated that the ethanol-prepared extract has a significant impact on specific bacterial strains, including Enterococcus faecalis and Staphylococcus aureus. The bacterial strains employed in this investigation were unaffected by the other extracts. These findings pave the way for additional research targeted at pinpointing the substances causing this impact and providing a more thorough explanation of the mechanisms. According to the study's findings, it is advised that comprehensive chemical investigations be carried out in order to pinpoint the active ingredients that give radish extracts their biological activity, particularly in the extract that shown a definite impact on particular bacterial strains. In order to assess the efficacy of these extracts as possible natural substitute sources, it is also recommended that future studies employ bacterial strains that are resistant to antibiotics. To increase extraction efficiency and preserve the compounds' chemical structure, it's also necessary to try out different extraction techniques including ultrasonic extraction and extraction using supercritical solvents. To confirm if these extracts are safe for human usage, more research on toxicity and biosafety using cellular or animal models is advised. To support the possibility of creating therapeutic or preventative medicines based on radish components, in vivo tests are a crucial step in confirming the extracts' efficacy under actual biological settings.
Benzer Tezler
- Piyasada bulunan Raphanus sativus l.(Turp) bitkisinin farklı varyetelerinin biyolojik aktivite yönünden incelenmesi
Investigation of different varieties of Raphanus sativus l.(radish) plant in the market in terms of biological activity
MERVE CEYLAN ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLEN İREM KAYA
- Turp (Raphanus sativus L.)'ta bazı gelişme özellikleri ve verimin vernalizasyon süresi, gün uzunluğu, ekim ve hasat zamanı ile ilişkisi
Relations between plant growth and yield with vernalization time, photoperiod, sowing date and harvest time in radish (Raphanus sativus L.)
HALUK ÇAĞLAR KAYMAK
- Yerel turp (Raphanus sativus L.) genetik kaynaklarının morfolojik karakterizasyonu ve teksel seleksiyon yöntemiyle taze tüketime uygun genotiplerin seçilmesi
Morphological characterization of local radish (Raphanus sativus L.) geneti̇c resources and the promising genotypes selection for fresh consumpti̇on by pedigri selection method
KÜBRA PALA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET BALKAYA
- Grafen oksitle muamele edilmiş sağlıklı akciğer Beas-2B hücre hattının antioksidan savunma mekanizması ve inflamasyon süreçlerine bazı turp türlerinin etkisi
Effect of some radish species on antioxidant defense mechanism and inflammation processes of healthy lung Beas-2B cell line treated with graphene oxide
KÜBRA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyokimyaSelçuk ÜniversitesiBiyokimya (Ecz) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA MALTAŞ ÇAĞIL
- Brassicaceae familyasından bazı bitkilere ait ekstraktların yabancı otlarla mücadelede biyo-herbisit olarak kullanılabilme olanaklarının araştırılması
Investigations of bio herbicidal potential of plant extracts obtained from some crops in Brassicaceae family for weed control
ŞEYDA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
ZiraatMustafa Kemal ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLHAN ÜREMİŞ