Defneyaprağı (Lauris nobilis) esansiyel yağının nanoemülsiyon formunun sitophilus granarius'a karşı insektisit etkisinin araştırılması
Investigation of insecticidal efficacy of the nanoemulsion form of bay leaf (Lauris nobilis) essential oil against sitophilus granarius
Yazar: CİHAN SİRKE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMRA ÇİÇEK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Hayvansal Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Amaç: Defneyaprağının en aktif kullanılan ürünlerinden biri esansiyel yağıdır. Esansiyel yağların aktif madde bileşiminin böceklere karşı biyolojik mücadelede etkili sonuçlar vermesine rağmen, etken maddelerin uçucu olması, çevre koşullarına karşı oldukça hassas olması ve düşük stabilite özellikleri nedeniyle insektisit amaçlı saha kullanımları ve ticarileşmeleri sınırlanmaktadır. Bu nedenle yeni yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu kapsamda bu çalışmanın amacını defneyaprağı esansiyel yağının nanoemülsiyon formunun oluşturulması, karakterize edilmesi ve Sitophilus granarius'a karşı insektisit etkinliğinin araştırılması oluşturmuştur.
Yöntem: Defneyaprağı esansiyel yağının kimyasal kompozisyonu gaz kromotografisi-kütle spektroskopisi (GC-MS) ile tespit edilmiştir. Defneyaprağı yağının nanoemülsiyon formunun karakterizasyonu için TEM kullanılarak yüzey morfolojisi belirlenmiştir. Defneyaprağı esansiyel yağının nanoemülsiyon formunun damla boyutunu, parçacık boyutu dağılımı ve zeta potansiyeli (ζ-potansiyeli) analiz edilmiştir. Ayrıca moleküler karakterizasyon Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi kullanılarak analiz edilmiştir. S. granarius'a ait ergin bireyler üzerinde defneyaprağı esansiyel yağı ve nanoemülsiyon formu uygulanarak zamana bağımlı ölü birey sayıları kayıt altına alınmıştır ve istatistik analizler yapılmıştır.
Bulgular: Defneyaprağı esansiyel yağının kimyasal karakterizasyonu için yapılan GC-MS analizine göre 40 bileşik tanımlanmıştır. TEM görüntülerine ve zeta ölçümleri dikkate alındığında nanoemülsiyonun boyutlarının sırasıyla ~100 nm ve 93,38-94,83 nm arasında olduğu tespit edilmiştir. Defneyaprağı esansiyel yağının nanoemülsiyonunun ortalama zeta potansiyeli ve ortalama polidispersite indeksi sırasıyla -10,7±0,265 mV ve 0,283± 0,002 olarak belirlenmiştir.  500 ppm ve 1000 ppm konsantrasyonlarında uygulanan defneyaprağı esansiyel yağı nanoemülsiyon formları 7 günlük maruziyet sonucunda S. granarius'ta sırasıyla %43,33 ve %90 ölüm oranlarına yol açmıştır.
Sonuç: Bu çalışmada defneyaprağı esansiyel yağının nanoemulsiyon formu başarılı bir şekilde oluşturulmuş ve karakterize edilmiştir. Daha sonra nanoemülsiyonun önemli buğday zararlısı olan S. granarius'a karşı etkisi belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda defneyaprağı esansiyel yağının nanoemülsiyon formunun (esansiyel yağ içeriği dikkate alındığında) oldukça yüksek ölüm oranları gösterdiği tespit edilmiştir. Yapılan bu tez çalışmasının yüksek oranda kimyasal insektisit kullanımının azalmasında önemli bir rol oynayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Purpose: One of the most actively used products of bay leaf is its essential oil. Although the active substance composition of essential oils gives effective results in biological control against insects, their use and commercialization for insecticide purposes is limited due to the volatility of the active substances, their sensitivity to environmental conditions and their low stability properties. Therefore, new approaches are needed. In this context, the aim of this study was to create and characterize the nanoemulsion form of bay leaf essential oil and to investigate the insecticide effectiveness against Sitophilus granarius.
Method: The chemical composition of bay leaf essential oil was determined by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). For the characterization of the nanoemulsion form of bay leaf oil, its surface morphology was determined using TEM. The drop size, particle size distribution and zeta potential (ζ-potential) of the nanoemulsion form of bay leaf essential oil were analyzed. In addition, molecular characterization was analyzed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy. By applying bay leaf essential oil and nanoemulsion form on adult individuals of S. granarius, a time-dependent number of dead individuals were recorded, and statistical analyzes were made.
Findings: According to the GC-MS analysis for the chemical characterization of bay leaf essential oil, 40 compounds were identified. Considering the TEM images and zeta measurements, the dimensions of the nanoemulsion were found to be between ~100 nm and 93.38-94.83 nm, respectively. The mean zeta potential and mean polydispersity index of the nanoemulsion of bay leaf essential oil were determined as -10.7±0.265 mV and 0.283±0.002, respectively. Bay leaf essential oil nanoemulsion form treated at 500 ppm and 1000 ppm concentrations caused 43.33% and 90% mortality rates in S. granarius, respectively, after 7 days of exposure.
Results: In this study, the nanoemulsion form of bay leaf essential oil was successfully formed and characterized. Then, the effect of nanoemulsion against S. granarius, which is an important wheat pest, was determined. In the results obtained, it was determined that the nanoemulsion form of bay leaf essential oil (considering the essential oil content) showed very high mortality rates. It is thought that this thesis study will play an important role in reducing the high rate of chemical insecticide use.