Antosiyanin içeren Hibiscus sabdariffa L., Ocimum basilicum L. ve endemik Ricotia carnosula Boiss. & Heldr. türlerinde in vitro ve in vivo koşullarda toplam antosiyanin ve antioksidan düzeylerinin karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of total anthocyanin and antioxidant levels in anthocyanin-containing species Hibiscus sabdariffa L, Ocimum basilicum L. and endemic Ricotia carnosula Boiss. & Heldr under in vitro and in vivo conditions
- Tez No: 970116
- Danışmanlar: PROF. DR. ESİN ARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, bitki biyoteknolojisi alanında doku kültürü teknikleri kullanılarak antosiyanin içeren üç farklı bitki türünde (Hibiscus sabdariffa, Ocimum basilicum ve endemik Ricotia carnosula) antosiyanin ve antioksidan bileşiklerin in vitro koşullarda üretim potansiyelinin araştırılması amaçlanmıştır. Sekonder metabolit üretiminin artırılması, özellikle doğal renklendirici ve antioksidan kaynaklarının sürdürülebilir şekilde elde edilmesi açısından önem arz etmektedir. Çalışma hem in vitro hem de in vivo koşullarda yürütülmüş olup, deneysel süreç; bitkisel materyal üretimi, kallus indüksiyonu ve metabolit analizleri olmak üzere 3 ana aşamadan oluşturulmuştur. In vitro koşullarda gerçekleştirilen kallus kültürü denemeleri; çeşitli ortam bileşenleri (bazal ortam, BGD tip ve konsantrasyonu), kültür koşulları (aydınlık/karanlık) ve farklı eksplant tiplerinin kallus oluşumu, kallus kalitesi, köklenme, antosiyanin ve antioksidan üretimi üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. H. sabdariffa türünde en yüksek kallus proliferasyonu 0.5 mg/L 2,4-D + 0.25 mg/L Zeatin BGD kombinasyonunda gerçekleşmiş olup, bu ortam aynı zamanda sınırlı düzeyde de olsa antosiyanin üretimini desteklemiştir. İlginç şekilde, in vitro kallus örneğinden elde edilen antioksidan miktarı, in vivo örneğe kıyasla daha yüksek bulunmuştur. O. basilicum türünde karanlık koşullarda ve büyük yaprak eksplantlarında daha yüksek düzeyde antosiyanin üretildiği belirlenmiş; 0.5 mg/L 2,4-D + 0.2 mg/L Zeatin BGD kombinasyonundan elde edilen kallus örneği en yüksek antioksidan aktivitesini sağlamıştır. R. carnosula da ise hem antosiyanin miktarı hem de antioksidan kapasitesi doğadan toplanan kotiledonlarda daha yüksek olmakla birlikte, in vitro örnekler içinde antosiyanin ve antioksidan üretimi en fazla in vitro fidelerin kotiledonlarında tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, doku kültürü tekniklerinin seçilen bitki türüne bağlı olarak sekonder metabolit üretiminde güçlü bir araç olabileceğini göstermiştir. Özellikle antioksidan kapsitesinin arttırılması açısından in vitro yöntemler umut verici sonuçlar ortaya koymuştur. Bu bağlamda, çalışmanın bulguları doğal biyoaktif bileşiklerin sürdürülebilir üretimi konusunda biyoteknolojik uygulamalara katkı sağlama potansiyeline sahiptir. Ayrıca, gen ekspresyon analizleri ve farklı elisitörlerin kullanımıyla yapılacak ileri düzey çalışmalar, bu alandaki üretim verimliliğini daha da artırma potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
This thesis aimed to investigate the in vitro production potential of anthocyanin and antioxidant compounds in three different anthocyanin-containing plant species (Hibiscus sabdariffa, Ocimum basilicum, and the endemic Ricotia carnosula) using tissue culture techniques in the field of plant biotechnology. Increasing secondary metabolite production is particularly important for the sustainable production of natural colorant and antioxidant sources. The study was conducted both in vitro and in vivo, and the experimental process consisted of three main stages: plant material production, callus induction, and metabolite analyses. Callus culture experiments carried out under in vitro conditions revealed the effects of medium components (basal medium, PGR type and concentration), culture conditions (light/dark) and explant type on callus formation, callus quality, rooting, anthocyanin and antioxidant production. In H. sabdariffa species, the highest callus proliferation occurred in the PGR combination of 0.5 mg/L 2,4-D + 0.25 mg/L Zeatin and this also supported anthocyanin production, albeit to a limited extent. Interestingly, the amount of antioxidants obtained from the in vitro callus sample was found to be higher compared to the in vivo sample. In O. basilicum species, it was determined that higher levels of anthocyanin were produced under dark conditions and in large leaf explants. The callus sample obtained from the PGR combination of 0.5 mg/L 2,4-D + 0.2 mg/L Zeatin provided the highest antioxidant activity. In R. carnosula, both anthocyanin amount and antioxidant capacity were higher in cotyledons collected from nature, while in in vitro samples the highest anthocyanin and antioxidant production was detected in the cotyledons of in vitro seedlings. The findings demonstrate that tissue culture techniques can be a powerful tool for secondary metabolite production, depending on the selected plant species. In vitro methods have shown promising results, particularly in terms of increasing antioxidant capacity. In this context, the study's findings have the potential to contribute to biotechnological applications for the sustainable production of natural bioactive compounds. Furthermore, future studies incorporating gene expression analysis and elicitor treatments have the potential to further increase production efficiency in this area.
Benzer Tezler
- Encapsulation of aqueous Hibiscus sabdariffa L. extract in food-grade high internal phase pickering emulsions stabilized by soy protein isolate
Sulu Hibiscus sabdariffa L. ekstraktının soya proteini ile stabilize edilen gıda sınıfı yüksek dahili fazlı pıckerıng emülsiyonlarda enkapsülasyonu
HÜMEYRA ÇAVDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
- Lavanta ve gül çıçeğı ıçeren çay karısımlarının fızıksel, kımyasal ve fonksıyonel özellıklerının belırlenmesı
Determination the physical, chemical and functionalfeatures of lavender and rose tea mixtures
RABİA HAZAL KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN KÜÇÜKÖNER
- Antosiyaninlerin saç boyası olarak etkinliğinin araştırılması
Investigation of the effectiveness of anthocyanins as hair dye
ESRA CANSIZ
- Yenilebilir çiçek ekstraktı üretimi ve bu ekstrakt ile zenginleştirilmiş fonksiyonel meyveli içeceğin ısıl işlem koşullarının belirlenmesi
Production of edible flower extract and determination of heat treatment conditions of functional fruit drink enriched with edible flower extract
NERMİN MALLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER BAYSAL
- Application of Multi-Layer Smart Indicator Films Containing Anthocyanin Microcapsules Derived from Vegetable Waste to Monitor the Freshness of Poultry Meat
Kanatlı Etinin Tazeliğinin İzlenmesinde Sebze Atığı Kaynaklı Antosiyanin Mikrokapsülleri İçeren Çok Katmanlı Akıllı İndikatör Filmlerin Kullanımı
HAVVA TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Gıda MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜGE UYARCAN