Ege Denizi'nde yetişen makro alglere ait üç türün antioksidan ve antimikrobiyal aktivitelerinin belirlenmesi
Determination of antioxidant and antimicrobial activities of three species of macroalgae growing in the Aegean Sea
Yazar: FATIMAH ABBAS RIDHA
Danışman: PROF. DR. CENGİZ AKKÖZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Denizlerin en önemli canlılarından biri olan algler üzerine yapılan çalışmalar sonucunda hipokolestrolemik, enzim inhibisyonu ve diğer bazı farmakolojik etkilerinin yanında antibiyotik, antiviral, antikanser, antifungal, antibakteriyal, antiinflamatuar etkilerine dair olumlu sonuçlar ortaya çıkarılmıştır. Eldeki verilere göre bu doğal ürünler yalnızca ilaç hammaddesi olarak değil, sentetik moleküllerin yapımında yapısal birer model olarak da görev almaktadırlar. Ayrıca algler, sucul ortamda besin zincirinin en önemli üreticilerinden olan pionir organizmalardır. Bu çalışmada denizlerimizde yayılış gösteren makro alglerden Phaeophyta bölümünden', Sargassum vulgare C. Agardh, 1820. Rhodophyta bölümünden Ulva rigida C.Agardh, 1823 ve Chlorophyta bölümünden Liagora viscida C.Agardh, 1822 türlerine ait alg örneklerinin antioksidan ve antimikrobiyal özelliklerini belirlemek amacıyla alg örnekleri araziden toplanarak laboratuvarda metanol, etanol, aseton ve su ekstraktları hazırlanarak toplam fenolik madde tayini, toplam flavonoid madde tayini ve DPPH (1,1-Difenil-2-pikrilhidrazil) radikallerini süpürme etkisi ve β-Karoten linoleik asit metodu ile antioksidan özellikleri sentetik antioksidanlarla (BHA ve BHT) kıyaslanarak etkileri belirlendi. Alglerin antimikrobiyal aktivitelerini belirlerken her alg türünün minimum inhibitör derişim (MİK) değerleri Bacillus cereus ATTC 11778, Sarcina lutea ATTC 9341 Klebsiella pneumoniae ATTC 70603, Salmonella enteritidis ATTC bakterileri ve Candida albicans mantarı kullanılarak (MİK) değerleri mikrodilüsyon Broth yöntemine göre test edilmiştir. Çalışmada elde ettiğimiz bulgulara göre, en yüksek fenolik madde miktarları, kahverengi alglerden S. vulgare nin aseton ekstresinde (78.15±0.46 μg GAEs /mg), en düşük fenolik madde miktarı metanol ekstraktında (21.59±0.00 µg GAE/mg) ölçülmüştür. Ulva rigida da en yüksek fenolik madde miktarı, aseton ekstraktında (23.95±0.05 µg GAE/mg), en düşük fenolik madde miktarı metanol ekstraktında (9.91±0.00 µg GAE/mg) olarak ölçülmüştür. L. viscida da ise en yüksek fenolik madde miktarı, etanol ekstraktında (44.51±0.14 µg GAE/mg) ölçülmüştür. En düşük fenolik madde miktarı aseton ekstraktında (5.52±0.29 µg GAE/mg) bulunmuştur. Flavonoid madde konsantrasyonları; S. vulgare flavonoid madde miktarına baktığımızda, en yüksek değer yine S. vulgare' nin aseton ekstraktında (35.30±0.01 µg QE/mg), en düşük flavonoid madde miktarı su ekstraktında (4.69±0.03 µg QE/mg) olarak bulunmuştur. Ulva rigida da flavonoid madde miktarına baktığımızda, en yüksek değer metanol ekstraktında (11.02±0.00 µg QE/mg), en düşük flavonoid madde miktarı ise su ekstraktında (2.53±0.00 µg QE/mg) olarak ölçülmüştür. L. viscida da en yüksek flavonoid madde miktarı etanol ekstraktında (10.14±0.01 µg QE/mg), en düşük flavonoid madde miktarı ise aseton ekstraktında (4.33±0.01 µg QE/mg) olarak bulunmuştur. Alg ekstrelerinin antioksidan aktivitesi DPPH süpürücü aktivite değerlerine göre L. viscida'nın etanol ekstresinin (IC50: 53,75±0.14 µg/ml) değeri ile en yüksek DPPH radikal süpürücü etki gösterdiği, bunu L. viscida'nın Aseton ekstresi (IC50: 81,36±0.3µg/ml) ve S. vulgare'nin metanol ekstresi (IC50:94,93±0.1µg/ml) takip etmiştir. Çalışılan test patojenlerine karşı en yüksek antimikrobiyal etki kırmızı alglerden, L. viscida'nın aseton ekstresinde B. cereus'e (ATTC 11778) karşı (MIK: 0.19 mg/ml) olarak belirlenmiştir ve yeşil alglerderden U. rigida'nın aseton ekstresinde B. cereus'e (ATTC 11778) karşı (MIK: 0.39mg/ml) olarak belirlenmiştir. Bu değerlere göre, alglerde fenol, flavonoid gibi fenolik yapıdaki bileşenler, streoid yapılar ve karotenoidler gibi pigmentlerin bulunmasının antioksidan aktivitenin ve serbest radikal kovucu etkinin, ayrıca antimikrobiyal etkinliğinin bulunduğunun bir göstergesi olarak  düşünülmekte, çalışılan alglerde bu beklenen sonuçlar gözlenmiş buradan hareketle bu alglerle daha detaylı çalışmalar yapılarak ürüne dönüştürülebileceği görüşündeyiz.

Anahtar Kelimeler: Antifungal, Antimikrobiyal, Antioksidan, Makro Alg

Abstract:
As a result of the studies conducted on algae, one of the most important living creatures of the seas, positive results have been revealed regarding their hypocholestrolemic, enzyme inhibition and some other pharmacological effects as well as antibiotic, antiviral, anticancer, antifungal, antibacterial and anti-inflammatory effects. According to the available data, these natural products serve not only as raw materials for medicines but also as structural models in the production of synthetic molecules. In addition, algae are pionir organisms that are the most important producers of the food chain in the aquatic environment. In this study, in order to determine the antioxidant and antimicrobial properties of algae samples belonging to the Phaeophyta division, Sargassum vulgare Rhodophyta division Ulva rigida and Chlorophyta division Liagora viscida species from macroalgae distributed in our seas, algae samples were collected from the field and methanol, ethanol and chloroform extracts were prepared in the laboratory. Total phenolic content determination, DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging effect and antioxidant properties with β-Carotene linoleic acid method were compared with synthetic antioxidants (BHA and BHT) and the effects were determined. While determining the antimicrobial activities of algae, minimum inhibitory concentration (MIC) values of each algae species were tested according to the microdilution broth method using Bacillus cereus ATTC 11778, Sarcina lutea ATTC 9341, Klebsiella pneumoniae ATTC 70603, Salmonella enteritidis ATTC bacteria and Candida albicans fungus. According to the findings obtained in the study, the highest phenolic substance amounts were found in the acetone extract of S. vulgare from brown algae (78.15±0.46 μg GAEs /mg). The lowest phenolic amount was measured in methanol extract (21.59±0.00 µg GAE/mg). In Ulva rigida, the highest phenolic amount was found in acetone extract (23.95±0.05 µg GAE/mg), the lowest phenolic amount was measured in methanol extract (9.91±0.00 µg GAE/mg). In L. viscida, the highest phenolic amount was measured in ethanol extract (44.51±0.14 µg GAE/mg). The lowest phenolic amount was found in acetone extract (5.52±0.29 µg GAE/mg). Flavonoid substance concentrations; When we look at the flavonoid amount in S. vulgare, the highest value was seen in the acetone extract (35.30±0.01 µg QE/mg). The lowest flavonoid amount was found in the water extract (4.69±0.03 µg QE/mg). When we look at the flavonoid amount, the highest value was found in the methanol extract (11.02±0.00 µg QE/mg). When we look at the highest flavonoid amount in Ulva rigida, it was found in the methanol extract (11.02±0.00 µg QE/mg). The lowest flavonoid amount was measured in the water extract (2.53±0.00 µg QE/mg). The highest flavonoid amount value in L. viscida was measured in the ethanol extract (10.14±0.01 µg QE/mg). The lowest flavonoid amount was found in acetone extract (4.33±0.01 µg QE/mg). The best DPPH scavenging activity values among the total antioxidant activity determination methods we applied to algal extracts. Among the extracts, it was seen that L. viscida ethanol extract (IC50: 53.75±0.14 µg/ml) showed the highest DPPH radical scavenging effect, followed by L. viscida acetone extract (IC50: 81.36±0.3µg/ml) and S. vulgare methanol extract (IC50: 94.93±0.1µg/ml), while a great difference was observed between the other extracts. The highest antimicrobial activity against the studied test pathogens was determined as L. viscida acetone extract from red algae and B. cereus (ATTC 11778) (MIC: 0.19 mg/ml) in green algae. As a result, it is thought that the presence of phenolic compounds such as phenol, flavonoids, steroid structures and pigments such as carotenoids in algae is an indicator of antioxidant activity and free radical scavenging effect, as well as antimicrobial activity. As a result, the expected results were observed in the studied algae and we believe that more detailed studies can be carried out with algae and they can be converted into products according to these results. 

Keywords: Antifungal, Antimicrobial, Antioxidant, Macro Alga