Melissa officinalis (Oğul otu) adventif kök süspansiyon kültüründe sekonder metabolit üretimine besin ortam bileşenleri ve elisitör etkilerinin belirlenmesi
The determination of the effects of medium components and elicitor on secondary metabolite production in adventitious root suspension culture of melissa officinalis (Lemon balm)
- Tez No: 959133
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLHAMİ KARATAŞ, DR. RAHİME KARATAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Adventif Kök, Elisitör, Maya Ekstraktı, Melissa officinalis, Rosmarinik Asit, Antioksidan Aktivite, Adventitious Root, Antioxidant Activity, Elicitor, Melissa officinalis, Rosmarinic Acid, Yeast Extract
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Bitki adventif kök kültürleri tıp, eczacılık, kozmetik ve gıda başta olmak üzere çok çeşitli sektörlerde kullanılan biyoaktif bileşiklerin üretimi için alternatif biyoteknolojik yöntemlerdir. Bu çalışmada, oğul otu (Melissa officinalis) adventif kök süspansiyon kültüründe indol-3-bütirik asit (IBA, 0.50, 1.0, 2.0 ve 4.0 mg L-1), MS (Murashige ve Skoog) besin ortamı (0.50, 0.75, 1.0, 1.25 ve 1.5 MS) ve sükroz konsantrasyonunun (%1, %2, %3, %4 ve %5) biyokütle, sekonder metabolit (rosmarinik asit, toplam fenolik ve flavonoid) içeriği ve antioksidan aktiviteye etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca besin ortam optimizasyon çalışmalarından elde edilen bulgular doğrultusunda elisitör olarak farklı konsantrasyonlarda kullanan maya ekstratının (50, 100 ve 200 μg mL-1) bu parametrelere etkisi de incelenmiştir. Antioksidan aktivite testleri Serbest Radikal Giderme Aktivitesi (DPPH•), Katyon Radikali Giderme Aktivitesi (ABTS•+) ve İndirgeme Gücü Aktivitesi (FRAP) metotları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Adventif köklerin indiksiyonu in vitro koşullarda yetiştirilen 50 günlük bitkilerin hipokotil kısımlarının 1 mg L-1 IBA, 30 g L-1 sükroz ve 2 g L-1 phytagel içeren 1 MS besin ortamında karanlık koşullarda kültüre alınmasıyla sağlanmıştır. Besin ortamı bileşenlerinin (sükroz, MS ve IBA) süspansiyon kültür koşullarında optimizasyonu için adventif kökler (4 g) 125 mL besin ortamı içeren 250 mL hacimli erlenmayerlerde 120 devir/dakika'daki çalkayıcı üzerinde 30 gün süreyle kültüre alınmıştır. Yapılan çalışma neticesinde yaş ağırlık, rosmarinik asit, toplam fenolik bileşik ve antioksidan aktivite (DPPH, FRAP ve ABTS) bakımından optimum sükroz, MS ve IBA konsantrasyonunun sırasıyla 30 g L-1 (%3), 0.5 MS (2.2 g L-1) ve 2 mg L-1 olduğu belirlenmiştir. Optimum besin ortamı koşullarında adventif köklere uygulanan farklı maya ekstraktı konsantrasyonlarında en yüksek rosmarinik asit içeriği kontrol grubuna göre 2,59 kat artışla (30,25 ± 0,49 mg g−1 KA) 200 μg mL-1 maya ekstatı uygulamasında belirlenmiştir. Sonuç olarak oğul otu adventif kök kültürleri rosmarinik asitin biyoteknolojik yöntemlerle üretimi için önemli bir alternatif olduğu ve yüksek verimde metbolit üretiminin sağlanmasında besin ortam bileşenlerinin optimizasyonu ve elisitör uygulamaları büyük önem taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Adventitious root cultures of plants represent alternative biotechnological methods for the production of bioactive compounds widely used in various sectors, particularly in medicine, pharmacy, cosmetics, and food industries. This study aimed to determine the effects of indole-3-butyric acid (IBA; 0.50, 1.0, 2.0, and 4.0 mg L⁻¹), Murashige and Skoog (MS) medium (0.50, 0.75, 1.0, 1.25, and 1.5 MS), and sucrose concentrations (1%, 2%, 3%, 4%, and 5%) on biomass accumulation, secondary metabolite content (rosmarinic acid, total phenolics, and flavonoids), and antioxidant activity in adventitious root suspension cultures of Melissa officinalis (lemon balm). In addition, based on the findings obtained from the nutrient medium optimization studies, the effects of yeast extract used as an elicitor at different concentrations (50, 100, and 200 μg mL⁻¹) on these parameters were also investigated. Antioxidant activity assays were performed using the DPPH• (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) free radical scavenging activity, ABTS•⁺ (2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) cation radical scavenging activity, and FRAP (ferric reducing antioxidant power) methods. The induction of adventitious roots was achieved by culturing the hypocotyl segments of 50-day-old in vitro-grown plants on 1 MS medium supplemented with 1 mg L⁻¹ IBA, 30 g L⁻¹ sucrose, and 2 g L⁻¹ phytagel under dark conditions. For the optimization of medium components (sucrose, MS, and IBA) under suspension culture conditions, 4 g of adventitious roots were cultured in 250 mL Erlenmeyer flasks containing 125 mL of nutrient medium on a shaker at 120 rpm for 30 days. As a result of the study, the optimal concentrations of sucrose, MS, and IBA for fresh weight, rosmarinic acid content, total phenolic compounds, and antioxidant activity (DPPH, FRAP, and ABTS) were determined to be 30 g L⁻¹ (3%), 0.5 MS (2.2 g L⁻¹), and 2 mg L⁻¹, respectively. Under optimized medium conditions, the highest rosmarinic acid content (30.25 ± 0.49 mg g⁻¹ KA), representing a 2.59-fold increase compared to the control group, was observed with the application of 200 μg mL⁻¹ yeast extract. In conclusion, adventitious root cultures of Melissa officinalis represent a promising alternative for the biotechnological production of rosmarinic acid, and the optimization of nutrient medium components along with the application of elicitors plays a crucial role in achieving high-yield metabolite production.
Benzer Tezler
- Melissa officinalis L. subsp. officinalis'ten elde edilen polifenoloksidazın karakterizasyonu ve fenolik madde içeriğinin belirlenmesi
Characterization of polyphenoloxidase obtained from Melissa officinalis L. subsp. officinalis and determination of its phenolic content
YASEMİN AYYILDIZ
- Melissa officinalis'in antioksidan özelliklerinin belirlenmesi
Determination of antioxidant properties of Melissa officinalis
MUSTAFA GÜNERALP
- Sedatif etkili olarak kullanılan fitoterapötikler
Phytotherapeutics used for sedation
GÖZDE SÖNMEZ YURDAKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYNUR SARI
- Farklı bitki büyüme düzenleyicileriyle stimule edilen oğul otu (Melissa officinalis subsp. officinalis L.) kallus kültürlerinin antioksidan kapasitesinin belirlenmesi
Determination of antioxidant capacity of bee balm (Melissa officinalis subsp. officinalis L.) kallus cultures stimulated with different plant growth organizations
ZÜMRE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikFırat ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYKUT TOPDEMİR
- Cladophora sp. ve Microcystis sp. alglerinin biyolojik gübre olarak, oğul otu (Melissa officinalis L.) bitkisinin gelişimi ve büyümesi üzerine etkisi
Cladophora sp. and Microcystis sp. algae as a biological fertilizer, on the development and growth of Lemon Balm (Melissa officinalis L.)
MERYEM KARAÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiHarran ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKSAL SEZEN