Türkiye denizlerinde yayılış gösteren üç farklı makroalg türünün süperkritik CO2 ekstraksiyon yoluyla elde edilen özütlerinin antimikrobiyal ve antioksidan özelliklerinin belirlenmesi
Determination of antimicrobial and antioxidant properties of extracts obtaine via supercritical CO2 extraction of three different macroalgae species distributed in Turkish seas
Yazar: MINA AQEEL ADIL ADIL
Danışman: PROF. DR. CENGİZ AKKÖZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada denizlerimizde yayılış gösteren makro alglerden Phaeophyta bölümünden' Gongolaria barbata (Stackhouse Kuntze 1891), Rhodophyta bölümünden Amphiroa rigida (J.V. Lamouroux 1816) ve Chlorophyta bölümünden Udetea flabellum (J. Ellis & Solander, M. Howe 1904), Türlerine ait alg örneklerinin çevre dostu bir yöntem olan süperkritik CO2 ekstraksiyonu ile elde edilen ekstraktlarının toplam fenolik madde tayini (TPC), toplam flavonoid madde tayini (TFC) antioksidan kapasite testleri ile belirlendi ve minimum inhibisyon konsantrasyonu (MIK) yöntemi ile antimikrobiyal aktiviteleri belirlendi. Çalışmamızda yapılan süperkritik CO2 ekstraktlarının fenolik madde tayini ve flavonoid madde tayini ve serbest radikal süpürücü DPPH yöntemleri kullanılarak antioksidan aktiviteleri belirlenmiştir. Fenolik madde miktar tayinine göre fenolik madde konsantrasyonları; A. rigida 'da 3.32±0.00µg/ml, U. Flabellum' da 49.31±0,15µg/ml ve G. Barbata' da 18.98±0.01µg/ml olarak bulunmuştur. Flavonoid madde konsantrasyonları; A. Rigida'nın 4.48±0.014µg/ml, U. Flabellum'un 21.69±0.42 µg/ml, ve G. Barbata' nın ise 12.97±0.074 µg/ml olarak bulunmuştur. DPPH süpürücü etkisi (IC50 97,73±0,1µg/ml) aktivite değeri ile A. rigida en etkili alg olarak öne çıkmıştır. Alg ekstrelerinin antimikrobiyal etkilerine ait testlerin sonuçlarına göre A. rigida' da S. aureus suşuna karşı (MİK:3.12mg/ml), P. aeruginosa, S. lutea ve B. cereus suşlarına karşı (MİK: 1.56mg/ml) değerleri ile etkili olduğu, G. barbata ekstresinin B. cereus suşuna karşı (MİK:0.39mg/ml), E. coli, P. aseruginosa, S. aureus ve S. lutea (MİK:1.56mg/ml) olarak belirlenmiştir. U. flabellum ekstresinde ise B. cereus suşuna karşı (MİK:0.78mg/ml), S. aureus ve S. lutea (MİK:1.56mg/ml) olarak ölçülmüştür. Candida albicans'a karşı G. barbata (MİK:0.78mg/ml), A. rigida, U. flabellum (MİK:1.56mg/ml) değerleri ile antifungal etki göstermiştir.
Sonuç olarak, U. flabellum süperkritik CO2 ekstraktının fenolik ve flavonoid madde içeriklerinin antioksidan aktivite bakımından etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca A. rigida'nın DPPH yeteneği, antimikrobiyal ve anifungal aktivitelerininde diğer alglere göre yüksek ve en etkili olduğu görülmüştür. Bu sunuçlara göre deniz alglerinin antioksidan ve antimikrobiyal kapasiteleri göz önüne alındığında sağlık alanında koruyucu ve takviye edici olarak alternatif ürün oluşturulabileği ve ileriki dönemlerde ilaç geliştirme çalışmalarına kaynak olacağını düşünüyoruz.  

Anahtar Kelimeler: Makroalg, Antimikrobiyal, Antioksidan, Süperkritik CO2, Antifungal, MİK

Abstract:
In this study, the total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC) of the extracts obtained by supercritical CO2 extraction, which is an environmentally friendly method, of the algae samples belonging to the species Phaeophyta division Gongolaria barbata (Stackhouse Kuntze 1891), Rhodophyta division Amphiroa rigida (J.V. Lamouroux 1816) and Chlorophyta division Udotea flabellum (J. Ellis & Solander, M. Howe 1904), which are macroalgae distributed in our seas, were determined by antioxidant capacity tests and their antimicrobial activities were determined by the minimum inhibitory concentration (MIC) method. In our study, antioxidant activities of the supercritical CO2 extracts were determined by using phenolic content determination, flavonoid content determination and free radical scavenging DPPH methods. According to the phenolic content determination, phenolic substance concentrations; It was found as 3.32±0.00µg/ml in A. rigida, 49.31±0.15µg/ml in U. Flabellum and 18.98±0.01µg/ml in G. barbata. Flavonoid concentrations were found as 4.48±0.014µg/ml in A. rigida, 21.69±0.42 µg/ml in U. flabellum and 12.97±0.074 µg/ml in G. barbata. A. rigida stood out as the most effective algae with its DPPH scavenging effect (IC50 97.73±0.1µg/ml) activity value. According to the results of tests regarding antimicrobial effects of algae extracts, it was determined that A. rigida was effective against S. aureus strains (MIC: 3.12mg/ml), P. aeruginosa, S. lutea and B. cereus strains (MIC: 1.56mg/ml), G. barbata extract was determined against B. cereus strains (MIC: 0.39mg/ml), E. coli, P. aseruginosa, S. aureus and S. lutea (MIC: 1.56mg/ml). In U. flabellum extract, it was measured as B. cereus strains (MIC: 0.78mg/ml), S. aureus and S. lutea (MIC: 1.56mg/ml). Against Candida albicans, G. barbata (MIC: 0.78mg/ml), A. rigida, U. flabellum (MIC: 1.56mg/ml) showed antifungal activity.
As a result, it was concluded that the phenolic and flavonoid content of U. flabellum supercritical CO2 extract was effective in terms of antioxidant activity. In addition, A. rigida's DPPH ability, antimicrobial and antifungal activities were found to be the highest and most effective compared to other algae. According to these results, when the antioxidant and antimicrobial capacities of marine algae are considered, we think that alternative products can be created as protective and supplementary in the field of health and will be a source for drug development studies in the future.

Keywords: Macroalgae, Antimicrobial, Antioxidant, Supercritical CO2, Antifungal, MIC