Bazı sucul makrofitlerin (Pistia stratiotes, Lemna minor ve Myriophyllum spicatum) biyolojik etkinliklerinin araştırılması
Investigation of the biological effects of some aquatic macrophytes (Pistia stratiotes, Lemna minor and Myriophyllum spicatum)
Yazar: SEMA YİYİT DOĞAN
Danışman: PROF. DR. SİBEL ATASAĞUN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Antimikrobiyal aktivite = Antimicrobial activity ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Apoptozis = Apoptosis ; Lemna minor = Lemma minor ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Bu tez çalışmasında, biyolojik etkinlikleri hakkında çok fazla bilimsel veri bulunmayan Lemna minor, Pistia stratiotes ve Myriophyllum spicatum makrofitlerinin antioksidan, antimikrobiyal ve antikanserojenik aktiviteleri araştırılmıştır. GC-MS analizinde tüm bitkilerin heksanal, 1-dodesen, (E)-5 tetradesen, çetene, heksahidrofarmesil aseton, 2,4-di-tert-bütilfenol ve fitol bileşiklerini içerdiği tespit edilmiştir. En yüksek fenolik madde içeriği M. spicatum'da 79,70 mg GAE/g olarak bulunmuş ve bunu sırasıyla Pistia stratiotes (yaprak), Lemna minor ve Pistia stratiotes (kök) ekstraktları (79,70- 25,01- 20,44 ve 15,79 mg/GAE g) izlemiştir. M. spicatum ekstraktının DPPH radikalini %80 oranında giderebildiği görülmüştür.  IC50 değerleri sırasıyla M. spicatum > L. minor > P. stratiotes (yaprak) > P. stratiotes (kök); 55,88- 159,08- 405,73- 2183,41 µg/ml olarak bulunmuştur. %96 (yaprak) ve %92 (şelatlama) ile en yüksek demir şelatlama P. stratiotes'de tespit edilmiştir. β-karoten-likopen miktarının en fazla olduğu bitki ise L. minor (β-karoten : 0,116 mg/100 ml, likopen: 0,091 mg/100 ml) olarak tespit edilmiştir. MİK çalışmasında 250-500 µg/ml konsantrasyonlarının tüm patojenlerde inhibisyona sebep olduğu belirlenmiştir. Agar difüzyon yönteminde M. spicatum; S. aureus ATCC 25922, S. aureus MRSA, L. monocytogenes, K. pneumoniae, S. infantis ve S. typhimurium, P. stratiotes (kök); E. coli, P. aeruginosa ve C. albicans üzerinde en yüksek inhibisyona neden olmuştur. Kemik kanseri (Saos-2) ve sağlıklı fibroblast (HUVEC) hücreleri ile yapılan kanser çalışmasında tüm bitkilerin kemik kanseri üzerinde sitotoksik, sağlıklı hücrelerde ise zararsız olduğu tespit edilmiştir. En yüksek etkinlik yaklaşık %82 inhibisyon ile P. stratiotes kök esktraktında görülmüştür. Real time PCR ile yapılan apoptoz çalışmasında M. spicatum dışındaki bitkilerde bax, blc2, kaspaz3 ve kaspaz8 ifadelerinde anlamlı bir değişiklik bulunmamıştır.

Abstract:
In this thesis, the antioxidant, antimicrobial and anticarcinogenic activities of Lemna minor, Pistia stratiotes and Myriophyllum spicatum macrophytes, which do not have much scientific data on their biological activities, were investigated. In GC-MS analysis, it was determined that all plants contained hexanal, 1-dodecene, (E)-5 tetradecene, cetene, hexahydropharmecyl acetone, 2,4-di-tert-butylphenol and phytol compounds. The highest phenolic content was found in M. spicatum as 79.70 mg GAE/g, followed by Pistia stratiotes (leaf), Lemna minor and Pistia stratiotes (root) extracts (79.70-25.01-20.44 and 20.44), respectively. 15.79 mg/GAE g).  It has been observed that M. spicatum extract can scavenge DPPH radical by 80%. IC50 values were respectively M. spicatum > L. minor > P. stratiotes (leaf) > P. stratiotes (root); It was found to be 55.88- 159.08- 405.73- 2183.41 µg/ml. The highest iron chelation was detected in P. stratiotes with 96% (leaf) and 92% (root). The plant with the highest amount of β-carotene and lycopene was determined as L. minor (β-carotene: 0.116 mg/100 ml, lycopene: 0.091 mg/100 ml). In the MIC study, it was determined that 250-500 µg/ml concentrations caused inhibition in all pathogens. In the agar diffusion method the highest inhibition was found in M. spicatum (S. aureus ATCC 25922, S. aureus MRSA, L. monocytogenes, K. pneumoniae, S. infantis and S. typhimurium) and in P. stratiotes (root) (E. coli, P. aeruginosa and C. albicans). In the cancer study conducted with bone cancer (Saos-2) and healthy fibroblast (HUVEC) cells, it was determined that all plants were cytotoxic on bone cancer and harmless in healthy cells. The highest cyotoxicty was seen in the P. stratiotes root extract with approximately 82% inhibition. In the apoptosis study performed with real time PCR, no significant changes were found in bax, blc2, caspase3, and caspase8 expressions in macrophytes other than M. spicatum.