Kitozan nanopartikülleri uygulanmış Bacopa monnieri (L.) pennel bitkisinin fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerinin belirlenmesi ve bu bitkinin antioksidan, antikanser ve antimikrobiyal aktivitelerinin değerlendirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ŞEYMA BULUT
Danışman: Hakan Aşkın
Özet:Amaç: Bu çalışmada, kitozan nanopartiküllerini (KNP) içeren besin ortamında in vitro olarak Bacopa monnieri (BM) bitkisinin büyütülmesi sonrasında bitkinin fizyolojik, biyokimyasal parametrelerinin ve antioksidan, antikanser ve antimikrobiyal aktivitelerinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: In vitro temel besin ortamına eklenen KNP'nin farklı konsantrasyonları ile BM bitkisi doku kültüründe yetiştirilmiştir. Bitkilerin taze ve kuru ağırlıkları belirlendikten sonra biyokimyasal (fotosentetik pigment, protein, toplam fenolik, lipit peroksidasyon) parametreler analiz edilmiştir. Kuru bitkilerden 3 farklı (etanol, metanol, su) ekstraksiyon işlemi yapılmış ve sonrasında bitkinin antioksidan aktivitesi DPPH ve TAK yöntemleri ile; antioksidan enzim aktiviteleri ise CAT, SOD ve H2O2 yöntemleri ile incelenmiştir. Sitotoksik aktivite değerlendirmesi HeLa kanser hücre hattı üzerinde XTT yöntemi ile yapılmıştır. Antimikrobiyal özellik ise Escherichia coli ATCC 25922, Listeria monocytogenes ATCC 13932, Salmonella Typhimurium ATCC 14028 ve Bacillus cereus ATCC 6633 organizmaları üzerinde kuyu difüzyon yöntemi kullanılarak test edilmiştir. Bulgular: Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre KNP'nin bitkide klorofil-a, klorofil-b, toplam karotenoid ve protein içeriklerini artırdığı saptanmıştır. Diğer yandan toplam fenolik içeriğinde ve MDA içeriğinde azalmaya sebep olmuştur. KNP uygulamasının, DPPH aktivitesini genel olarak doza bağlı olarak artırırken toplam antioksidan kapasiteyi artan dozla birlikte azalttığı görülmüştür. SOD aktivitesi, KNP uygulanmış bitkilerde artmıştır ve KNP uygulanan bitki ekstraktları arasında en yüksek SOD aktivitesinin metanol ekstraktına ait olduğu saptanmıştır. CAT aktivitesinin KNP uygulanmış bitkinin metanol ekstraktında en yüksek seviyede olduğu belirlenmiştir. Sitotoksisite deneyinde metanol ve su ekstraktları için KNP uygulanmış bitkilerde kontrol grubuna kıyasla daha yüksek oran belirlenirken etanol ekstraktında kontrol grubu bitkilerin KNP uygulanmış bitkilere kıyasla daha yüksek sitotoksik aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Hem kontrol hem de KNP uygulanmış bitkilerin su ekstraktlarının test edilen bakteriler üzerinde antimikrobiyal aktivite göstermedikleri; etanol ve metanol ekstraktlarının ise test edilen bakteriler arasında S. Typhimurium'a karşı daha etkili olduğu belirlenmiştir. Sonuç: Genel olarak KNP'lerin biyouyarıcı olarak uygulanmasının BM bitkisinin özelliklerini iyileştirmede olumlu bir etkiye sahip olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte, yüksek konsantrasyonlarda nanopartikül uygulamasının, normal koşullar altında hücresel süreçler ve bitki metabolizması üzerinde toksik etkileri vardır. Bu sebeple daha yüksek konsantrasyonlardaki KNP'lerin bitkilerin büyümesi ve fizyolojik özellikleri üzerinde toksisitesi ve olumsuz etkileri ile ilgili ek çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Antioksidan, Bacopa monnieri, kitozan, nanopartikül, sitotoksisite, antimikrobiyal