Türkiye'deki bituminaria türlerinde ve kallus kültürlerinde biyolojik aktivitelerin belirlenmesi
Determination of biological activities in bituminaria species from türki̇ye and their callus cultures
- Tez No: 988534
- Danışmanlar: DR. FATMA ELİF ÇEPNİ YÜZBAŞIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Biyokimya, Biology, Biotechnology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bitki sekonder metabolitleri antioksidan, antikanser, antibakteriyel, anti-quorum sensing (anti-QS) ve yaşlanma karşıtı gibi birçok biyoaktiviteye sahiptirler. Bu özellikleri sayesinde farmasötik, gıda ve kozmetik gibi farklı alanlarda kullanılmaktadırlar. Biyoaktivitelerinin çeşitliliği ve kullanım alanlarının bu derece yaygın olması yeni bitkisel sekonder metabolit kaynaklarının araştırılmasını önemli kılmaktadır. Sekonder metabolitler, in vitro bitki doku kültürleri aracılığıyla çok daha etkin bir şekilde üretilebilmektedir. Bu çalışmada, endüstriyel açıdan önemli sekonder metabolitler içeren Psoralea cinsi ile taksonomik yakınlığı bulunan Bituminaria cinsine ait Türkiye'de yetişen B. bituminosa ve B. acaulis bitkilerinin tohum, yaprak ve toprak üstü dokularından elde edilen metanol ekstrelerinin total fenolik içerikleri (TPC), Trolox Eşdeğer Antioksidan Kapasite (TEAC) ve Ferrik İndirgeyici Antioksidan Gücü (FRAP) yöntemleriyle antioksidan kapasiteleri, yaprak ve tohum ekstrelerinin anti-QS ve yaşlanma karşıtı aktiviteleri ile bazı sekonder metabolit içerikleri analiz edilmiştir. Ayrıca bitkilerin in vitro kallus kültürlerine yönelik optimizasyon çalışmaları da yapılarak aynı aktiviteler ve analizler kallus kültürlerinden elde edilen metanol ekstrelerinde de gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, her iki Bituminaria türünün yaprak ekstrelerinin total fenolik içerikleri ile antioksidan aktiviteleri tohum ve toprak üstü kısımların ekstrelerine kıyasla daha yüksek bulunmuştur. B. bituminosa ve B. acaulis yaprak ekstrelerinin TEAC yöntemine göre antioksidan kapasiteleri sırasıyla 0.119 ± 0.010 mg GAE/g ve 0.331 ± 0.006 mg GAE/g, FRAP yöntemine göre ise 1197 ± 37.8 µmol Fe²⁺/g ve 1223 ± 48.26 µmol Fe²⁺/g olarak belirlenmiştir. Chromobacterium violaceum 12472 (CV12472) suşu kullanılarak, B. bituminosa ve B. acaulis türlerinin tohum ekstrelerinde anti-QS aktivite belirlenmiştir. En yüksek anti-QS aktivite 2.5 mg/mL uygulanan B. bituminosa ekstresinde %67 olarak saptanmıştır (p < 0.05). Yaprak ve tohum ekstrelerinin Schizosaccharomyces pombe'de kronolojik yaşlanmaya karşı ön çalışması yapılmıştır. Koloni sayılarına ve mikroskobik analizlere göre hücrenin morfolojik yapılarına bakıldığında B. acaulis yaprak ekstresinin büyümeyi yavaşlattığı anlaşılmıştır. Her iki Bituminaria türünün kallus kültürü çalışmalarında genç yaprak ve kök olmak üzere iki farklı eksplant kaynağı ile A (MS + 4 mg/L pikloram), B (MS + 1 mg/L pikloram + 2 mg/L kinetin), C (MS + 0.75 mg/L BAP + 0.75 mg/L pikloram) ve D (MS + 4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin) olarak dört farklı besiyeri kullanılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre bitkinin türü ve besiyeri farketmeksizin kullanılan tüm kök eksplantlarından kallus indüksiyonunun gerçekleştiği gözlemlenmiştir ve iki tür için de C besiyerindeki kallus biyokütlesinin daha yüksek olduğu saptanmıştır (B. bituminosa kök 6.64 ± 3.76 g, B. bituminosa yaprak 2.92 ± 1.16, B. acaulis kök 1.69 ± 0.36 g, B. acaulis yaprak 0.76 ± 0.15 g). Ayrıca, yaprak eksplantından kallus indükisyonu B. bituminosa için tüm besiyerlerinde gözlemlenirken, B. acaulis için sadece B ve C besiyerlerinde gözlemlenmiştir. Her iki Bituminaria türünün kalluslardan elde edilen ekstrelerinin total fenolik içeriklerinde birbirlerine kıyasla anlamlı bir fark bulunmazken, FRAP analizlerine göre en yüksek antioksidan aktivite (373.77 ± 22.26 Fe²⁺/g) B. bituminosa'nın A besiyerindeki yaprak kallus kültürlerinde gözlemlenmiştir. B. acaulis kallus kültürlerinde en yüksek antioksidan aktivite (338.82 ± 27.90 Fe²⁺/g) ise 4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin içeren D besiyerinde gelişen kök kalluslarında saptanmıştır. Kallus kültürlerinin anti-QS aktivite analizlerine göre B. bituminosa ve B. acaulis kök kallus kültürlerinin 2.5 mg/mL konsantrasyonlarda viyolasein üretimini sırasıyla %49.3 ve %53.03 olarak inhibe ettiği saptanmıştır. Yapılan HPLC analiz sonuçları, B. acaulis ve B. bituminosa türlerinin yaprak ve kök ekstreleri ile B (1 mg/L pikloram + 2 mg/L kinetin), C (0.75 mg/L BAP + 0.75 mg/L pikloram) ve D (4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin) besiyerlerinde gelişen kök kalluslarının ekstrelerinde aranan standart maddeler bakımından psoralen ve izopsoralen (angelicin) varlığını göstermiştir. Çalışma sonuçları B. acaulis ve B. bituminosa türlerinin hem bitki hem de kallus ekstrelerinin antioksidan ve anti-QS aktivitelerinin bulunduğunu göstermektedir. B. acaulis yaprak ekstresinin S. pombe hücrelerinin morfolojisi ve büyümesi üzerindeki olumlu etkileri yaşlanma karşıtı etkisinin olabileceğine işaret etmektedir. Çalışma kapsamında B. acaulis kallus kültürleri ilk defa kurulmuş olup, elde edilen sonuçlar özellikle B. acaulis'in sekonder metabolit üretimi ve biyoaktivite potansiyelinin değerlendirilmesi açısından literatüre katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
Plant secondary metabolites possess a wide range of biological activities, including antioxidant, anticancer, antibacterial, anti-quorum sensing (anti-QS), and anti-aging properties. Given these properties, they are utilized across various sectors such as pharmaceuticals, food, and cosmetics. The diversity of their bioactivities and the broad spectrum of their applications highlight the importance of exploring new sources of plant secondary metabolites. Moreover, the production of secondary metabolites can be carried out much more efficiently through in vitro plant tissue culture techniques. In this study, two Bituminaria species growing in Türkiye and taxonomically related to the industrially important Psoralea genus (B. bituminosa and B. acaulis) were evaluated using methanolic extracts obtained from their seeds, leaves, and aerial tissues. The total phenolic content (TPC), Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC), and Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP) values of these extracts were determined. Leaf and seed extracts were evaluated for their anti-quorum sensing (anti-QS) and anti-aging activities, and their content of several key secondary metabolites was analyzed. In addition, optimization studies for the in vitro callus cultures of these species were carried out, and the same bioactivity assays and analyses were performed on the methanolic extracts obtained from the callus cultures. For both species, methanol extracts from leaves exhibited higher total phenolic content (B. bituminosa leaf extracts 0.119 ± 0.010 mg GAE/g, B. acaulis leaf extract 0.331 ± 0.006 mg GAE/g) and antioxidant activity (For FRAP: B. bituminosa leaf extract 1197 ± 37.8 µmol Fe²⁺/g, B. acaulis leaf extracst 1223 ± 48.26 µmol Fe²⁺/g, and for TEAC: B. bituminosa leaf extract 0.129 ± 0.010 mg GAE/g, B. acaulis leaft extract 0.331 ± 0.006 mg GAE/g). According to anti-QS activity analysis using Chromobacterium violaceum (CV12472), seed extracts of B. bituminosa and B. acaulis (0.5–2.5 mg/mL) inhibited violacein production in a concentration-dependent manner (11–67%). For anti-aging activity, a preliminary analysis was conducted using Schizosaccharomyces pombe and B. acaulis leaf extract was observed to extend cellular lifespan compared to other extracts, suggesting potential anti-aging properties. Callus cultures were established from young leaf and root explants of both B. bituminosa and B. acaulis on four different media containing various plant growth regulators: A (MS + 4 mg/L picloram), B (MS + 1 mg/L picloram + 2 mg/L kinetin), C (MS + 0.75 mg/L BAP + 0.75 mg/L picloram), and D (MS + 4 mg/L 2,4-D + 1 mg/L kinetin). Callus induction was observed in all root explants regardless of species or medium. In contrast, callus formation from young leaf explants occurred in all media for B. bituminosa but only in media B and C for B. acaulis. Among the media tested, the highest callus biomass was obtained in medium C for both species (B. bituminosa root: 6.64 ± 3.76 g, B. bituminosa leaf: 2.92 ± 1.16 g, B. acaulis root: 1.69 ± 0.36 g, B. acaulis leaf: 0.76 ± 0.15 g). Total phenolic content (TPC) of the callus extracts showed no significant differences between species. However, FRAP analysis revealed that the highest antioxidant activities were observed in B. bituminosa young leaf calli grown on media A (373.77 ± 22.26 Fe²⁺/g) and D (346.64 ± 28.65 Fe²⁺/g), in B. bituminosa root calli (352.66 ± 23.10 Fe²⁺/g), and in B. acaulis root calli grown on medium D (338.82 ± 27.90 Fe²⁺/g). Furthermore, callus extracts of both plant species exhibited QS inhibition in CV12472 strain, and at 2.5 mg/mL root calli of B. bituminosa and B. acaulis inhibited violacein production by 49.3% and 53.03%, respectively. Lastly, HPLC analysis revealed the presence of psoralen and isopsoralen (angelicin) in the leaf and seed extracts of B. acaulis and B. bituminosa, as well as in the extracts of root calli developed on media B, C and D. The results of this study show that both plant and callus extracts of B. bituminosa and B. acaulis possess antioxidant capacity and anti-QS activity. The positive effects of B. acaulis leaf extract on S. pombe's cellular lifespan suggests its potential anti-aging activity. Within the scope of this study, callus cultures of B. acaulis were established for the first time, and the findings contribute to the current knowledge on the species, particularly in terms of its secondary metabolite production and bioactivity potential.
Benzer Tezler
- Psoralea L. (Fabaceae) cinsinin morfolojik, moleküler ve palinolojik revizyonu
Revision of the Genus psoralea L. (Fabaceae) via morphological, molecular & palynological methods
SEZEN TOKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiSakarya ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SAĞIROĞLU
YRD. DOÇ. DR. MERYEM ÖZTÜRK
- Türkiye'deki konut sorununun çözümünde endüstrileşmiş yapım yöntemlerinin yeri ve hücre sistemi ile yapılan tasarımda değişebilirliğe yönelik bir çalışma
A Study on the importance of the industrialized building methods in handling the housing problem in Turkey and the changeability in the box-unit design
NEJDET TANATMIŞ
- Türkiye'deki dış ticaret sermaye şirketlerinin dünyadaki benzerleriyle karşılaştırmalı analizi
Başlık çevirisi yok
ERTAN ŞİDE
- Türkiye'deki teknik ara insangücünün eğitimin ekonomik değeri kapsamındaki nitelikler açısından değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
L.IŞIL ÜNAL
Doktora
Türkçe
1987
Eğitim ve ÖğretimHacettepe ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AYDIN
- Türkiye'deki para politikasının eleştirisi (1963-1981)
Criticism of monetary policy in Turkey: 1963-1981
MEHMET DEĞİRMENCİ